La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
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- La
- Lumière Électrique
- Précédemment
- L'Éclairage Électrique
- RÉVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L'ELECTRICITE
- --0--Q-O-
- DIR E C ‘1T O N S C l E N TIFIQ U E
- A. d’ARSONVAL A. BLONDEL Eric GÉRARD M. LEBLANC
- IROFESSEUR AU COLLÈGE DE FRANCE, PROF. A l/ÉCOLE DES PONTS ET CHAUSSÉES, DIRECTEUR DE 1,’jNSTITUT PRÉSIDENT I)E LA COMMISSION
- MEMBRE DE L’iNSTlTUT MEMBRE DE l/lNSTITUT ÉLECTROTECHNIQUE MONTEFIORE ÉLECTROTECHNIQUE
- INTERNATIONALE
- O. LIPPMANN
- PROFESSEUR A LA SORBONNE, MEMBRE DE L’iNSTlTUT
- J. VÏOLLE
- P1’ AU CONSERVAT. NîU DES ARTS ET METIERS MEMBRE DE L’iNSTlTUT
- A, WITZ
- Dn DE LA FACULTÉ LIBRE DES SCIENCES DE LILLE, MEMBRE CORR1 DE L’iNSTiTUT
- DIRECTEUR-RÉDACTEUR EN CHEF : Jacques de SOUCY, ingénieur-conseil
- TOME XXXII (a- Série)
- Ier TRIMESTRE I 9 I (>
- RÉDACTION Et ADMINISTRATION
- G, rue du rocher, 6
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- Trente-huitième année
- SAMEDI JANVIER 1916.
- Tome XXXlf (2« série). N° 1
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAX DD BOIS. — La houille blanche et la guerre ....................................... i
- JACQUES DE SODCY. — Une sous-station d’abonné sur le réseau de la Compagnie Parisienne de Distribution d'Electricité... 3
- Publications techniques
- Edlairage
- Progrès récents dans l’éclairage électrique des wagons de chemin de fer. — G. Lanphiek.. i i
- Éclairage des façades de magasins par projecteurs électriques........................... i5
- Radiotélégraphie
- Sur l’application à la télégraphie sans fil à étincelles du procédé de charge des condensa-
- teurs au moyen de dynamos à force électromotrice constante en combinaison avec un éclateur tournant. — L. Bouti-iillôn et A. Blondel................................... ifi
- Production d’oscillations 'électriques non amorties au moyen d’étincelles éteintes. —
- II. Yagi..................................... i-
- Divers
- L’anglais tel qu’on le parle.... en électricité.
- — A. Blondel......... ................... ao
- Prix de l’Académie des Sciences. ....... aa
- Nominations............................. aa
- Brevets d’invention (liste)............ a 3
- Renseignements Commerciaux...............
- LA HOUILLE BLANCHE ET LA GUERRE
- Nous commençons, avec ce premier numéro, une série d'articles consacrés à lu. houille blanche dans lesquels les nombreux problèmes qui su/ rattachent rcronl éludés aux différents points de vue delà technique pure, des avantages économiques ou de T intérêt national. *
- Cette question de la mise en valeur et de l'exploitation de nos richesses hydrauliques doit solliciter
- de plus en plus Vattention de tous les ingénieurs, e, ne saurait, laisser indifférent aucun électricien.
- La guerre actuelle a fait ressortir le rôle essentiel que joue l’outillage économique et industriel comme auxiliaire des armées.
- Nous nous sommes trouves malheureusement fort en retard à cet égard sur notre adversaire, qui, depuis longtemps, avait su capter et. réunir en un faisceau redoutable toutes les forces de son pays et peu s’en est fallu que l’adage « rien ne sert de courir... » ne se confirmât à notre détriment.
- l’aménagement complet, de toutes nos chutes d'eau
- Grâce à l’énergie et à l’initiative des hommes placés à la tête des affaires publiques, le temps perdu a été rattrapé en partie et le développement actuel de l’industrie de guerre ne sera que le prélude de l’expansion économique qui suivra la signature de la paix.
- Mais, comme l’a si bien dit M. V. Gainbon dans sa conférence à la Société des 1 ngénieurs Ci vils de France, cette expansion ne se produira pas toute seule ; comme un corps obéit aux lois de la gravite,
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- l’effort si heureusement entrepris devra être poursuivi avec plus d’ardeur que jamais une fois la guerre terminée.
- Les pouvoirs publics auront à jouer un rûle important dans cette expansion économique et industrielle, soit par intervention positive, qui décuplera les énergies individuelles, mais souvent aussi par intervention négative; c’est-à-dire en s’abstenant de mettre un frein à certaines initiatives privées.
- Parmi les énergies qu’avaient su capter méthodiquement nos ennemis, il faut citer en premier lieu les forces naturelles de leur sol : la houille noire, d’une part, dont ils avaient réussià utiliser la quintessence, grâce, notamment, à leurs industries chimiques; quant à l’autre source d’énergie, la houille blanche, l’Allemagne n’en dispose que d’une quantité limitée car le pays est peu accidenté, mais cette énergie, si disséminée soit-elle, elle l’a utilisée en aménageant d’une façon rationnelle ses cours d’eau.
- On est en elîet surpris de constater que, malgré les difficultés que présente l’aménagement des rivières à faible pente qui traversent l’Allemagne, ce pays utilise actuellement près du tici's de sa puissance totale en houille blanche, tandis qu’en France, la proportion ne dépasse pas io à i5 %.
- Le développement assez important de l’industrie de la houille blanche en notre pays est bien insuffisant si l’on considère toutes les chutes qui ne sont pas encore aménagées et toutes les industries qui pourraient être desservies par des forces hydrauliques.
- Il ne faut pas oublier, en effet, que notre production de charbon est insuffisante et nous oblige à importer de l’étranger une quantité considérable de houille. Or toute importation équivaut à une sortie d’or.
- Un kilogramme de charbon produit, dans une usine moderne, un cheval-heure environ. En supposant qu’une chute ne soit disponible que pendant six mois par an en moyenne, le cheval hydraulique permet donc d’économiser ,'t /jno kilo-
- grammes de charbon, ce qui représente plus de ioo francs par an en temps normal.
- En temps de guerre, cette économie est encore beaucoup plus sensible, tant par le coût du charbon qui a triplé en certains endroits que par les difficultés ’du change et par le manque de main-d’œuvre qu’exige la manutention du charbon.
- Dans son numéro du îü> décembre 191 î», la Lumière Electrique a montré que, pour la région parisienne seule, l’économie aurait dépassé 60 millions de francs si on avait pu disposer de l’énergie du liant Rhrtnc.
- Cet exemple typique peut s’appliquer aux régions de la France dont les industries utilisent encore le charbon et qui pourraient être desservies par des réseaux d’énergie électrique avec usines hydrauliques.
- Pour la France entière, l’économie atteindrait plusieurs centaines de millions de francs.
- La Chain bre Syndicale des Forces Hydrauliques estime à ft f>oo 000 chevaux la puissance de nos chutes d’eau en étiage et à 9 200 000 chevaux la puissance en eaux moyennes. 11 11’y aurait actuellement que 700 000 chevaux d'utilisés. Sur la base de 100 francs par cheval-an, nos forces hydrauliques non utilisées représenteraient une économie annuelle de f>oo millions de francs.
- On doublerait, 011 triplerait ces chiffres si l’on tenait compte des industries à desservir par celte énorme puissance cl. des bénéfices qu’elles réaliseraie n t.
- Nombreuses sont les chutes d’eau actuellement étudiées et qui 11’attendent plus, pour être aménagées, que les autorisations administratives et les capitaux.
- Que l’Etat, se mette à la tête du mouvement en facilitant, par son intervention efficace, la réalisation des affaires de houille blanche. Les capitaux viendront d’eux-mêmes, à la condition qu’ils soient assurés d’un rendement convenable et que l’Etat 11e prenne pas pour lui le plus clair des bénéfices, ce qui est trop souvent le cas.
- Max Du Bois.
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- 1 ' Janvier 1Ô16.
- I. A I, Ü M i K R lî K I, liG T K U) U 1S
- UNE SOUS-STATION D’ABONNÉ SUR LE RÉSEAU
- DE LA COMPAGNIE PARISIENNE DE DISTRIBUTION D’ÉLECTRICITÉ
- La sous-slalion de transformation de la Société des Ktablissemenls Gaumont nous a paru intéressante à décrire, non qu’elle présente aucune disposition exceptionnelle, mais parce que c’est la première installation de com-mutatrices de cette importance qui ait été faite sur le réseau de la Compagnie Parisienne de Distribution d’Klectricité, et que, d’autre part, elle doit satisfaire à des conditions de service assez dures en raison de variations continuelles et relativement considérables de la charge.
- tinu, i io volts; par la suite, on ajouta successivement un second groupe Boulte-Lurbodière (dynamo Thomson-Houston) de iyo chevaux, puis un troisième, du même type, de afin chevaux, enfin un quatrième de 5oo chevaux, soit au total ijyîi chevaux ou 700 kilowatts environ.
- Les pointes atteignant parfois 56oo ampères sur 110 volts, ou voit qu’avec une marche en pleine charge il 11e restait pas de rechange suffisant.
- Des relevés de consommation régulièrement
- Fig. 1. —Diagramme de charge de l’usine.
- Alimentation par le secteur.
- Le problème de l'alimentation par le secteur s’est posé, en effet, pour les usines Gaumont, du jour où, par suite d’agrandissements successifs, il fallut se rendre compte que les anciennes machines à vapeur travaillaient dans des conditions de charge très désavantageuses.
- La station thermique comportait primitivement un seul groupe composé d’une machine à vapeur verticale compound Boulte-Larbodièrc de lr) chevaux, commandant par accouplement direct une génératrice Schneider à courant con-
- poursuivis pendant plusieurs mois permirent de déterminer que le prix de revient du kilowattheure était en moyenne de n centimes environ.
- Aussi, bien que les conditions de prix que le secteur pouvait consentir fussent relativement élevées, pour celte puissance, en raison de la mauvaise utilisation, elles furent, comparativement à fa marche à la vapeur, jugées assez avantageuses pour qu’u 11c seconde station centrale alimentée par le secteur fut ajoutée à la première.
- L’énergie est fournie par le réseau sous forme de courant alternatif diphasé liante tension, fré-
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- qucnec /, i ,dd, a la lensio;i moyi'i, ne de i -i ioo volts. La puissance souscrite est de (>’>o kilowatts ou (joo chevaux, mais elle pourrait, être portée à i ooo kilowatts par iin simple changement du réglage des appareils de sécurité qui sont, comme le branchement, calculés pour la puissance maximum.
- Une seconde alimentation par le réseau est d’ailleurs prévue, mais sous la [réserve qu’il soit
- tension à résistance à sable avec dispositif de coupure, placés dans des cellules appropriées. Puis, à la suite, des seetionneurs (pii devront être protégés par un grillage et un disjoncteur à inaxima et minima à action différée, réglage par phase.
- b) A tout moteur synchrone réversible, ou commulatrice s’il en existe, un disjoncteur à maxima, à action différée, et à relourde courant
- Fig. 2. — Vue d'ensemble de la sous-station.'
- impossible d’utiliser les deux branchements simultanément. Celle condition serait réalisée au moyen de deux disjoncteurs à huile jumelés par une tringle (pii ne permet d’en manœuvrer qu’un à la fois et disposée de telle sorte qu’ils' ne puissent jamais être enclenchés ensemble.
- Pour terminer I éludé de l'alimentation, notons parmi lies conditions techniques imposées a I abonne par son contrat, l’obligation d’installer lçs appareils de protection suivants dans la cabine liante tension :
- (/) Dès la sortie de la boite, des limiteurs de
- sur le continu en vue d’empêcher, d’une manière absolue, le retour du courant dans la canalisation par double transformation.
- Cabine haute tension.
- La cabine à liante tension occupe une superficie de So mètres carrés. Elle est placée dans un des cotés de la sous-station dont elle est séparée par le tableau a basse tension alternative fermée par des portes grillagées.
- Elle comporte deux rangées principales de
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- cellules. Dans l’une de ces rangées sont disposés :
- i° L’arrivée des câbles du secteur;
- a0 Les limitateurs de tension;
- 3° Les transformateurs.
- Une seconde rangée, séparée de la première par un passage de i m. ao comprend les cellules des interrupteurs à huile et les selfs de com-poundage.
- plus grande pour une même section, ce qui a permis de réduire le nombre des supports.
- Commutatrices.
- L’usine étant entièrement équipée en courant continu no volts pour la force motrice et certains usages chimiques de la lumière, il était nécessaire de transformer le courant alternatif
- Commutatrice de la Société Alsacienne de ' Constructions Mécaniques.
- Fig'. 3. —
- Les cellules des interrupteurs à huile sont fermées par une porte métallique; leur fond est' constitué par un bac en tôle recouvert d’une toile métallique. En cas de rupture des boîtes à huile de l’interrupteur, cette huile est recueillie tout entière dans le bac placé en dessous, en même temps que la toile métallique s’oppose à l’inflammation de l’huile.
- Les barres omnibus à haute tension sont constituées par des tubes de cuivre suspendus au plafond par des rainures en fibro-ciment. On a adopté le tube comme présentant une rigidité
- fourni par le secteur, sauf en ce qui concerne l’éclairage des locaux (incandescence), qui est alimenté par deux transformateurs statiques monophasés de 6o KVA chacun, à bain d’huile, ia :too/n5 volts et a transformateurs de 5 IvVA qui font le service de nuit et l’éclairage de secours.
- La transformation est obtenue au moyen de trois groupes formés chacun de a transformateurs et d’une commutatrice (fig. a); malgré le prix plus élevé de l’installation, cette solution a été préférée à celle de groupes convertisseurs en raison
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- iwwwmw
- Fig. 4. —Tableau haute et basse tension. —Légende.— 1,boîte d’extrémité du câble;a, sectionneur;3, fusibles; 4, parafoudre; 5, résistance à sable; 6, disjoncteur à huile; 7-8, transformateur d’intensité; 9, voltmètre; 10, ampèremètre; 11, compteur; 12, wattmètre; i3-i4, transformateurs de 175 KVA; i5, transformateurs de 3o KVA ; 16, transformateurs de 120 KVA; 17, transformateurs de 5 KVA; 18, disjoncteur basse tension; 19, interrupteur tétrapolaire ; 20-21-22, bagues de commutatrices; 23, bagues du moteur de démarrage; 24, rhéostat de démarrage; 25, interrupteur du moteur de démarrage; 26, fusibles; 27, self de compoun-dage; 28, indicateur de synchronisme; 29, voltmètre de synchronisation ; 3o, voltmètre des machines ; 3i, voltmètre général; 32, fiches de couplage; 33-34, fiches de synchronisation.
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- du rendement garanti des commutatrices et parce qu’on évitait ainsi l’introduction de la haute tension dans la salle des machines.
- Ces groupes, ainsi que tout l’appareillage, que nous décrirons plus loin, ont; été fournis par la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques à Belfort.
- 11 faut d’ailleurs reconnaître que, dans la pratique, cette conception a été justifiée par la facilité du démarrage des groupes, leur bon fonctionnement aux charges très variables indiquées par le graphique de la figure i, sans échauiïement notable d’aucun organe, leur mise en parallèle très aisée et l’économie de courant réalisée.
- Deux de ces groupes sont identiques. Ils se composent chacun de 2 transformateurs statiques de 140 KVA, à refroidissement naturel dans l’huile, alimentés parle courant biphasé 12800 volts, 42 périodes, et fournissant aux secondaires une tension d’environ 82 volts, correspondant à la tension de la conimutatrice ; et d’une commuta-trice à excitation compound, tournant à la vitesse de 5oo tours environ à la minute, susceptible d’une surcharge'de 20 % pendant une heure. Un moteur de démarrage placé en bout d’arbre de * chaque conimutatrice est alimen té sous la tension de 82 volts (fig. 3).
- Le troisième groupe est constitué par 2 transformateurs de 55 KVA et une conimutatrice de 5o kilowatts. Il est utilisé pendant les heures de nuit ou de faibles charges, permettant dans ce dernier cas d’obtenir un meilleur rendement.
- Pour cette dernière commutatrice, en raison de sa plus faible puissance, le démarrage s’efîec-.. tue comme moteur asynchrone en se servant de prises supplémentaires sur le transformateur d’alimentation.
- L’installation est complétée par un groupe régulateur de tension et un survolteur.
- Appareillage.
- Tout l’appareillage électrique haute et basse tension a été fourni par la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques ; les appareils fie mesure proviennent de la Compagnie pour la Fabrication des Compteurs.
- Le panneau d’arrivée comprend :
- 1 voltmètre et 1 ampèremètre par phase ;
- 1 wattmètre enregistreur;
- 2 compteurs monophasés sur chaque phase.
- Chaque panneau de machine comprend :
- 1 voltmètre, 2 ampèremètres, 1 wattmètre ;
- 1 disjoncteur à huile sur la haute tension ;
- 1 disjoncteur daris l’air sur la basse tension;
- 1 interrupteur tétrapolaire pour le couplage ;
- 1 interrupteur, fusibles et rhéostat pour le moteur de démarrage.
- Tout l’appareillage basse tension est particulièrement robuste au point de vue mécanique et calculé très largement pour laisser passer sans échaufïement notable les pointes élevées du courant.
- Le couplage des groupes se fait au moyen d’un indicateur de synchronisme fourni par la Compagnie pour la Fabrication des Compteurs, et que
- lfig. 5. — Indicateur de synchronisme.
- nous décrivons particulièrement en raison de son intérêt.
- Cet appareil doit indiquer :
- i° Si la machine qu’oii met en marche tourne plus ou moins vite que celles qui fonctionnent;
- 20 Le glissement. ;
- 3° Le moment du synchronisme.
- Il se compose d’un petit moteur asynchrone commandant une aiguille qui se meut sur un cadran; l’angle que fait cette aiguille avec la position verticale représente l’angle delà différence de phase entre les deux machines.
- Si la machine à synchroniser tourne trop vite, l’aiguille pivote dans un sens; si elle tourne trop lentement, l’aiguille se meut dans le sens opposé.
- Lorsqu’il y a coïncidence entre les deuxphases, l’aiguille demeure immobile dans sa position verticale et indique que la machine peut être reliée aux cadres (fig. 5).
- L’inducteur, qui est alimenté directement par
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- les barres omnibus du tableau, crée un champ alternatif de même fréquence que celle des machines reliées aux barres. L’induit qui-porte un double enroulement constitué par deux bobines à angles droits, dont l’une est en série avec une self et l’autre avec une résistance inerte crée un champ dont la fréquence (qui est égale dans ce cas au nombre de révolutions par seconde du vecteur représentant son champ) est égale à la fréquence de la machine à coupler.
- Fig. 6. — Tableau de distribution côté haute tension.
- Quand ces deux fréquences sont égales, l’induit se cale dans sa position d’équilibre; quand elles sont différentes et d’une faible quantité, l’induit tourne avec une vitesse telle que le nombre de tours par seconde est égal à la différence de ces deux fréquences.
- Le tableau des machines, du côté courant continu,x comprend également les tableaux des anciens groupes électrogènes à vapeur, ainsi que celui des batteries d’accumulateurs.
- Un tableau général de distribution occupe le lond de la salle (fîg. 2) et se compose' de deux étages : sur la plate-forme se trouvent les départs
- des circuits de force, au rez-de-chaussée est la distribution de la lumière.
- Distribution du courant.
- Toutes les connexions intérieures de la sous-station, même celles reliant les machinés aux tableaux, sont faites en barres d’aluminium,
- Cet emploi de l’aluminium a permis de réa-
- Fig.[7. — Tableau de distribution côté basse tension.
- User sur cette partie de l’installation une économie de 3o %, comme nous allons le montrer, en donnant à titre d’exemple le calcul d’une barre.
- Soient r et les résistivités respectives du cuivre et de l’aluminium.
- Leur rapport est, comme on sait,
- Le rapport de la section d’une barre de longueur et de résistance donnée établie en cuivre,
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- 1" Janvier 1946.
- la lumière électrique
- à la section d’une barre de même longueur et de même résistance établie en aluminium, sera l’inverse du rapport des résistivités et s I
- 1,87’
- Fig. 8. — Schéma de l’arrivée haute tension.
- S et .s, étant les sections des deux barres ; le rapport des poids sera le même multiplié par le rapport des densités :
- £
- d[
- et
- P_
- Pi
- 1,87
- X 3.
- Le prix de revient du kilogramme d’aluminium étiré au profil des barres était, avant la guerre, de 3 francs; celui du cuivre, dans les mêmes conditions, de a,75.
- Le rapport du prix devient :
- P_
- Pi
- [,87
- X 3 X
- 2,7$
- 3
- t,87
- = *>47-
- soit environ 3o % d’économie par rapport au cuivre.
- Le raccord des barres est réalisé simplement au moyen de portées bien dressées dans lesquelles on a introduit du papier d’étain bien lisse. Le tout est serré par des presses triangulaires (fig. 9).
- La distribution du courant continu se fait par trois barres, une barre positive et deux barres négatives (dontl’une correspondant aux machines à vapeur, et l’autre aux commutatrices).
- Chaque feeder aboutit sur le tableau de distribution à un commutateur permettant de le relier à l’un ou à l’autre des circuits ci-dessus.
- Toutes les barres, ainsi que la partie arrière de tous les tableaux, sont partoutparfaitement accessibles. On est particulièrement frappé par l’ordre et la clarté de la distribution malgré la multiplicité des circuits.
- Les câbles sont tous renfermés dans des tubes de fer; toute la distribution se fait par des galeries souterraines qui se développent pendant des centaines de mètres au-dessous de l’usine Gaumont et dans lesquelles passent tous les circuits de force, lumière, téléphone, vapeur, gaz, eau...
- A proximité des départs, une grande boite vd® raccordement permet dè visiter facilement tous les circuits.
- C’est au moyen des barrettes de raccordement qu’elle renferme qu’a pu être résolu simplement le problème qui consistait, sans arrêter un seul instant aucune partie de l’usine, àalimenter parla nouvelle sous-station tous les circuits reliés précédemment au tableau de la centralethermique. Le nouveau tableau se trouvait à une distance d’une cinquantaine de mètres et à angle droit de l’ancien.
- De distance en distance, on retrouve dans les galeries desboites de raccordement analogues.
- Il est intéressant de noter que chaque atelier est traité comme un client différent par la sous-station.
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- Chacun d’eux a son compteur d’énergie spécial, son wattmètre enregistreur, ce qui permet delui attribuer non seulement une consommation déterminée en kilowatts-heure, mais encore de tenir compte des variations de charge particulières à chaque atelier, pour établir un coefficient à l’aide duquel on calcule le prix de revient du
- )
- Fig. y. — Raccord de deux barres aluminium.
- kilowatt-heure pour cet atelier en se basant sur le prix global du kilowatt-heure payé au réseau.
- On obtient ainsi, d’une manière très exacte, un des éléments importants du prix de revient des appareils manufacturés dans chaque atelier.
- Le contrôle et la surveillance de marche de la sous-station peuvent être faits par l'ingénieur
- du service électrique depuis son bureau situé à une assez grande distance, grâce à un tableau placé au-dessus de sa table et qui porte un watt-mètre enregistreur, un voltmètre et deux ampèremètres ainsi qu’un téléphone intérieur, ce qui lui permet de se rendre compte à chaque instant de tous les incidents qui peuvent survenir.
- Travaux.
- Tous les travaux de menuiserie, forge, tôlerie, l’installation et le montage des machines, appareils, tableaux et canalisations, ont été faits sur des plans et par les propres moyens de l’usine Gaumont.
- Ceci représente un tour de force assez remarquable, car, au début de la guerre, les machines venaient seulement d’arriver et le matériel des tableaux était encore en caisses. 11 a donc fallu faire l’opération toujours délicate de réglage sur place des machines au moyen d’un personnel de fortune.
- Le montage des appareils a été fait dans de bonnes conditions, et la sous-station a pu être mise en route le 20 octobre 191/1 et prendre immédiatement le service. Il était temps, car le charbon menaçait de faire défaut et la fabrication du matériel de guerre actuellement usiné aux Etablissements Gaumont aurait pu s’en ressentir.
- Notons, en terminant, une constatation que nous avons faite avec une satisfaction toute particulière, c’est que, dans cette installation très bien conçue, il ne se trouve pas un seul appareil qui ne soit de construction exclusivement française.
- Jacques de Soucy.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉCLAIRAGE
- Progrès récénts dans l'éclairage électrique des -wagons de chemin de fer. — G. Lan-phier.
- Trois méthodes générales ont été utilisées aux Etats-Unis et au Canada pour l’éclairage électrique des wagons de chemin de fer. La méthode qui est actuellement la plus employée et qui semble devoir se développer consiste dans l’emploi d’une dynamo suspendue sous le wagon, entraînée par une courroie ou une chaîne qui passe autour de l’essieu du wagon; une batterie d’accumulateurs en relation avec la dynamo est transportée sur le wagon et fournit, le cas échéant, tout supplément de courant nécessaire.
- Dans la seconde méthode, chaque wagon est muni seulement d’une batterie d’accumulateurs que l’on charge en route ou aux points terminus en des stations fixes.
- La troisième méthode consiste dans l’emploi d’un générateur situé dans le fourgon à bagages, mis en mouvement par une machine à vapeur alimentée par la vapeur de la locomotive ou entraîné indirectement par l’essieu, ce qui conduit alors à un système analogue au premier.
- Dans ce dernier système, une petite batterie est quelquefois utilisée dans chaque wagon de façon à en assurer l’éclairage lorsque, par hasard, le wagon est détaché du train. Dans d’autres cas, la batterie existe seulement sur un ou deux wagons, de manière à constituer une réserve d’énergie électrique pour parer aux arrêts du générateur.
- Dans son mémoire, l’auteur envisage seulement le premier système. Divers arrangements ont été proposés qui diffèrent par le mode de suspension ou d’entraînement du générateur, par ses caractéristiques électriques, par la nature des connexions avec la batterie, par la méthode de contrôle pour obtenir un voltage convenable du générateur sous toutes les conditions, par les procédés de réglage de la batterie et du voltage fourni aux lampes, etc..
- Le but du travail entrepris par l’auteur n’est pas de passer en revue les diverses modifications et les détails du système d’éclairage considéré, mais simplement d’étudier les caractéristiques de ce système qui affectent le fonctionnement et la durée de la batterie utilisée.
- A part la difficulté d’obtenir un voltage stable et uniforme et une fourniture suffisante de courant à l’aide d’un générateur entraîné par l’essieu sous les conditions très différentes de vitesse du train, il y a, dans tous les systèmes, une difficulté plus ou moins grande à obtenir une charge convenable de la batterie sans surcharges exagérées ni décharges trop poussées.
- Comme la charge et la décharge d’une batterie reliée au générateur suivant le schéma indiqué
- Fig. i.
- sur la figure i dépendentdu voltage du générateur ou, plus exactement, du voltage aux bornes de la batterie provenant du générateur, il est de la plus grande importance qu’un voltage de charge convenable dépendant du degré de charge de la batterie puisse être automatiquement maintenu.
- Dans certaines installations, le courant de charge de la batterie demeure constant jusqu’à ce qu’un voltage déterminé soit atteint ; à partir de ce moment le courant de charge décroît graduellement à mesure qu’augmente la force électromotrice de la batterie.
- Dans d’autres modèles, le voltage du générateur
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- diminue automatiquementde façon qu’une charge nouvelle ne puisse être communiquée à la batterie tant qu’une décharge ne s’est pas produite. Ou même, parfois, le générateur estautomatiquement coupé de la batterie après que la pleine charge a été obtenue, et la communication n’est pas rétablie tant qu’une décharge ne s’est pas produite. Dans les deux cas une surcharge excessive est ainsi empêchée.
- D’un autre côté, avec tout système muni d’un réglage tel que le voltage du générateur puisse tomber au-dessous du voltage de charge requis pour la batterie avant que la pleine charge ait été obtenue, on constate qu’après des décharges successives une réduction graduelle delà charge peut se produire ; il en résulte finalement que la batterie est sérieusement maintenue en dessous de la charge avec danger de sulfatation et réduction de la durée. Une surcharge occasionne de même la désintégration des plaques, la perte de subs-tarice .active, un bouillonnement excessif, tous accidents qui diminuent grandement la durée de service de la batterie.
- Aussi les constructeurs ont-ils déployé une grande ingéniosité à multiplier les procédés de contrôle afin de prévenir les troubles de la batterie. Ces efforts ont été partiellement couronnés de succès. Néanmoins, toutes les méthodes de contrôle qui font intervenir le voltage de la batterie doivent, en dernière analyse, être plus ou moins défectueuses par suite des caractéristiques d’une batterie d’accumulateurs, relatives au voltage de charge et de décharge sous diverses conditions de température, d’âge des plaques, de vitesse de chai’ge, etc..
- L’effet très important de la température sur le voltage de charge^d’une batterie est représenté sur la figure a. Si la batterie est froide, le voltage de charge varie suivant la courbe A légèrement plus élevée que la normale et qui nécessite finalement un voltage maximum supérieur de plusieurs volts au voltage normal.
- Au contraire, si la batterie est relativement chaude et si les plaques sont en bon état, le voltage de charge décrira la courbe B, légèrement en dessous de la normale, et le voltage qui détermine le bouillonnement peut être notablement inférieur à celui que nécessite une batterie dans des conditions normales.
- Quand la densité du liquide cesse de croître, on a un indice certain que la batterie est chargée.
- Ce momentestindiqué par un palier de la courbe des densités. Il survient environ après 10 heures de charge, mais il faut noter que les courbes du voltage ont atteint leur maximum quelque temps auparavant.
- Le voltage de charge d’une batterie d’accumulateurs variera entré les deux courbes ponctuées A et B et ne suivra que très rarement, sinon jamais, la courbe de charge idéale C.
- Avec un système limitcur de charge dépendant du voltage, on prend généralement ce voltage assez élevé (de 4o ou 42 volts) afin d’assurer une charge suffisante à la batterie. Avec une batterie échauffée, ou même dans différents cas avec une batterie fonctionnant dans des conditions normales, le voltage de charge peut ne jamais atteindre cette valeur; il en résulte une surcharge continue qui maintient l’ébullition sous la matière active.
- La figure 3 résume les essais effectués sur une batterie fonctionnant avec un générateur actionné par l’essieu. Ces essais indiquent qu’une surcharge moyenne de 100 ampères-heure par jour était communiquée à la batterie : soient 5 heures de bouillonnement continu en surcharge à 20 ampères par jour. Il 11’est pas difficile de se rendre compte qu’une batterie soumise à des conditions semblables se détériorera rapidement.
- Pour montrer les résultats qui ont été obtenus par l’application du contrôle de la charge basé sur la charge emmagasinée ou dépensée en ampères-heure (et non sur le voltage) on va se reporter à un système bien connu, étant bien entendu que les avantages observés ne seront pas particuliers au système choisi.
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- Pour le réglage d’un système de générateur actionné par l’essieu, il est nécessaire d’avoir sur le trajet du circuit inducteur un rhéostat qui fonctionne automatiquement et obéisse aux variations du courant de charge et au voltage de la batterie, de sorte que pour des vitesses variables du train et des charges variables, le champ inducteur variera automatiquement de
- Fig. 3.
- manière à maintenir un voltage pratiquement constant pendant la charge de la batterie.
- Un conjoncteur-disjoncteur met automatiquement la batterie dans le circuit du générateur quand le train a atteint une certaine vitesse (iî à i5 milles par heure) et coupe la communication quand la vitesse tombe au-dessous d’une certaine valeur.
- En dehors des deux organes précédents, les systèmes employés aux États-Unis comprennent un rhéostat sensible automatiquement aux variations du voltage du générateur et de la batterie et aux variations de charge nécessitées par l’éclairage du wagon, de manière à maintenir un voltage stable et uniforme aux bornes des lampes.
- Certains autres organes, tels que relais et résistance, nécessaires au réglage du voltage, sont indiqués sur la figure 4 ; le relais sensible au voltage de la batterie étant représenté en R.
- Il y a environ deux ans, plusieurs Compagnies de chemins de fer ont utilisé l’ampère-heure-inètre avec les systèmes existants de manière à
- faire dépendre la fin de la charge de la batterie de l’indication fournie par l’ampère-heure-mètre. Mais l’ampère-heure-mètre n’a été employé d’une manière intensive pour le contrôle dé la charge de la batterie qu’au début de 1914, par la Compagnie Pullman. Depuis cette époque, son emploi s’est généralisé dans les wagons de cette Compagnie.
- L’ampère-heure employé est du type moteür à mercure : un disque de cuivre est plongé dans du mercure contenu dans un récipient dont les parois sont isolantes; le courant arrive et part du mercure en des points diamétralement opposés, de manière à traverser un diamètre du disque. Le courant est soumis à l’action d’un champ de chaque côté du centre de rotation,
- «C?/a< /?
- Fig. 4.
- produit par un aimant permanent de manière que le moment du couple moteur imprimé au système mobile soit proportionnel au courant à travers l’armature de cuivre, quel que soit le voltage.
- Au moyen d’une résistance variable reliée en parallèle avec le moteur, et le récipient à mercure de l’ampère-heure-mètre et d’un shunt cog-venable, le rapport du courant envoyé dans l’armature au courant total de ligne varie suivant qu’on est en charge ou en décharge, de façon à donner au compteur, pour un courant de ligne donné, une vitesse plus faible en charge qu’en décharge et permettre ainsi une compensation automatique de la batterie qui est nécessaire pour que le compteur puisse maintenir la batterie dans des conditions convenables de charge.
- Au moyen d’un dispositif qui modifie la résistance variable, on peut imposer telle surcharge que l’on désire ; mais pour l’éclairage des trains il a paru désirable de donner avec l’accu-
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- mulateur au plomb une surcharge d’environ 25 % et avec l’accumulateur Edison une surcharge d’environ 3o % . L’ampère-heure-mètre peut être réglé pour l’un ou l’autre pourcentage et, en fait, pour un pourcentage quelconque qui varie avec l’âge de la batterie, les conditions de température, etc.
- Il faut remarquer toutefois que, même si la surcharge donnée à la batterie est 5 à io % plus grande qu’il ne serait nécessaire pour la maintenir à pleine charge, la surcharge totale que recevra la batterie est si faible par rapport aux ampères-heure absorbés et rendus sur une longue période, qu’aucune (détérioration sensible n’en résultera.
- Cette surcharge est tout à fait négligeable par rapport à celle que l’on obtient pour une très légère variation du voltage quand le contrôle de charge dépend du voltage.
- L’ampère-heure-mètre est muni d’un contact convenable pour la charge nulle et la pleine charge.
- Le contact zéro est indiqué en E (fig. i) et on voit que ce contact est mis, par l’intermédiaire d’une résistance F, en série avec l’enroulement du relais de voltage de manière que la fermeture du contact augmente l’effet du relais, l ui faisant fermer le circuit à travers le contact C, augmentant ainsi le courant dans l’enroulement du solénoïde P, qui produit finalement une diminution de pression sur la pile de charbon, une diminution du champ inducteur et une réduction du voltage de la dynamo au voltage de fonctionnement de la batterie.
- Gomme ce voltage de fonctionnement d’une batterie est beaucoup plus constant que le voltage de charge ou de décharge sous des conditions très différentes de température, d’âge, etc., il est possible de déterminer un voltage de fonctionnement tel que la batterie recevra une surcharge négligeable ou donnera une très faible décharge pourvu que la dynamo soit amenée à ce voltage, ce qu’il est facile de réaliser à l’aide d’un dispositif de réglage.
- Pour les batteries de 16 éléments qu’on utilise dans l’éclairage des trains, un voltage de 34 à 35 volts est satisfaisant et donne une charge et upe décharge minima.
- Dans cette méthode, la batterie recevra une surcharge convenable, mais non des surcharges nuisibles, et, sauf le cas d’un long arrêt pendant
- lequel l’éclairage fonctionnerait, elle se trouvera pratiquement en pleine charge de façon à fonctionner sous le meilleur rendement et à donner la fourniture de courant la plus régulière pour l’éclairage.
- D’un autre côté, la batterie n’a à fournir qu’un travail minimum, la charge d’éclairage étant empruntée le plus possible au générateur, ce qui n’est pas le cas avec les systèmes de contrôle par le voltage, où il arrive souvent que la batterie doit travailler pendant un long intervalle fournissant la charge au lieu et place de la dynamo. Il est évidemment plus économique d’emprunter au générateur la charge d’éclairage que d’utiliser la batterie quand le train marche à une allure qui permet à la dynamo de fournir l’énergie.
- La figure 5 reproduit deux tronçons de courbes fournies par l’ampèremètre et le voltmètre sur une voiture de la Compagnie Pullman. Ces courbes et les notations qui les accompagnent montrent les résultats remarquablement uniformes obtenus par le contrôle au moyen de l’ampère-heure-mètre. La dynamo fonctionne au voltage de charge seulement pendant le temps nécessaire pour rétablir la charge de la batterie après chaque période de marche au-dessous de la vitesse critique ou d’arrêt ; et pendant la période de fonctionnement la charge ou la décharge de la batterie est pratiquement négligeable.
- A. B.
- (Proceedings of the American Institute of Electrical Engineers, août igi5.)
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- Éclairage des façades de magasins par projecteurs électriques.
- Pour illuminer les façades peintes en blanc d’un grand magasin de Chicago, on a eu recours à des projecteurs électriques habilement dissimulés dans des globes de candélabres plantés en bordure du trottoir.
- Ces candélabres électriques, du type adopté par la ville, comportent, ’au sommet d’une colonne, une couronne à laquelle sont suspendus quatre globes, tandis qu’un cinquième globe surmonte la colonne.
- Fig. i.
- 3o5 millimètres à 457 millimétrés pour y dissimuler le projecteur électrique représenté ici
- (fig- 0-
- L’hémisphère inférieur est en fonte et l’hémisphère supérieur est un verre diffuseur. Pour l’uniformité de ton, la partie en fonte est peinte en blanc.
- A l’intérieur est montée, sur un support à genouillère, une lampe Mazda de 1 000 watts (2 000 bougies) à filament de tungstène et atmosphère d’azote. La lumière de ce foyer est renvoyée sur le mur en face duquel est le candélabre par un projecteur Ilolophane-d’Olier en acier émaillé, placé dans la position qu’indique le croquis.
- La ventilation à l’intérieur du globe est assurée par douze évents de a5 millimètres percés vers la base de la partie en fonte. L’air frais monté par le col du réflecteur autour de La lampe et, redescendant le long du globe de verre, s’échappe par 36 évents de i3 millimètres ménagés au sommet de la partie en fonte.
- Les magasins en question, formant un îlot entre trois rues ou avenues, sont éclairés ainsi par 17 candélabres espacés de 7 m. 5o et munis en outre de 4 lampes de 100 watts (200 b.) à atmosphère d’azote. La dépense totale pour ce système d’illumination de 47 600 bougies est de a3,8 kilowatts.
- Le circuit des lampes de la couronne est indépendant du circuit des projecteurs.
- Avec l’autorisation de la municipalité, le globe supérieur a pu être porté du diamètre normal de
- (Electrical Review and Western Electrician, 16 octobre 1915.)
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- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Sur l’application à la télégraphie sans fil à étincelles du procédé de charge des condensateurs au moyen de dynamos à force électromotrice constante en combinaison avec un éclateur tournant.— Note de M. Léon Bouthillon, transmise par M. A. Blondel.
- Dans une précédente note(’), nous avons étudié un système formé d’un circuit de charge comprenant une source à force électromotrice constante E, une résistance R, une self-induction L, un condensateur C, et d’un circuitde décharge comportant un éclateur.
- Nous avons montré que, quel que soit le type d’éclateur employé, si l’on suppose la durée de l’étincelle négligeable par rapport à celle de la charge, et le condensateur complètement déchargé à chaque étincelle :
- i° Les régimes de fonctionnement sont des régimes musicaux;
- a” Ces régimes musicaux sont stables;
- i Y
- 3° Le rendement est égal à - — , Y étant la dif-
- i E
- férencede potentiel d’éclatement; il est maximum et égal à
- ^'+e
- pour (i) t — Tt
- R2
- R 2 % 2 L
- On connaît la production de haute fréquence par l’arc électrique à éclateur fixe (Poulsen, Blondel, Gallotti, etc.); des postes à batterie d’accumulateurs avec éclateur tournant (Marconi), enfin les bons résultats obtenus il y a plusieurs années par M. A. Blondel, avec le concours du capitaine Brenot, dans l’emploi d’une machine à courant continu, avec self additionnelle et éclateur fixe (à diélectrique liquide).
- Les considérations qui suivent rendent compte du fonctionnemenlde ces deux derniers systèmes, précisent les conditions à demander au matériel et fexpliquent pourquoi, ayant à établir un type de stations, nous avons choisi une combinaison
- distincte des deux précédentes, empruntant à l’une et à l’autre leurs meilleurs éléments, et réa-. lisant finalement, à notre avis, un progrès sur chacune d’elles.
- I. Choix nu type d'éclateur. — Dans le cas de l'éclateur tournant, la période r du régime musical, déterminée par l’éclateur, peut être quelconque. Si elle n’est pas supérieure à la valeur optima (ut = tu), la différence de potentiel aux bornes du condensateur est toujours, pendant la charge, inférieure au double de la force électromotrice de charge. A des variations même notables de la vitesse de l’éclateur autour de la valeur optima correspondent des changements très faibles de la différence de potentiel d’éclatement et, par conséquent, un déréglage sans importance. L’effet de volant que produit l’éclateur amortit d’ailleurs les variations momentanées de vitesse.
- Dans le cas de l'éclateur fixe, la période T du son musical est toujours inférieure à la valeur optima (tox = ir) et la différence de potentiel aux bornes du condensateur est, à tout moment de la charge, inférieure au double de la force électromotrice de la source. Des différences notables dans les durées de charge, et-par conséquent des déréglages plus ou moins importants, accompagnent des variations même faibles de la différence de potentiel d’éclatement, variations qu’il est d’ailleurs impossible d’éviter, l’état des électrodes et du milieu interposé changeant d’une étincelle à la suivante suivant une loi inconnue. Il est impossible, en pratique, d’obtenir le rendement maximum, car la moindre augmentation de la différence de potentiel nécessaire pour l’éclatement amènerait un désamorçage.
- Il résulte de cette discussion que, au double point de vue du rendement et de la pureté du son musical, l’éclateur tournant est préférable à l’éclateur fixe.
- II. Choix de la source a i orce électromotrice constante. — En raison de la haute tension nécessaire, l’emploi des batteries d’accumulateurs présente les inconvénients de l’installation,
- (•) Voir Lumière Electrique du 3 avril igi5, p. i.
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- de l’entretien et de l’isolement d’un très grand nombre d’éléments en série. 11 a de plus celui d’un mauvais rendement.
- Les machines à courant continu haute tension (jusqu’à ooo volts par unité) sont moins chères, d’un entretien facile et d’un meilleur rendement. Les conditions suivantes doivent être imposées au matériel :
- i° Dans les conditions de fonctionnement optimum, la relation
- r — tz \/CL
- donne le maximum de la self-induction du circuit. On peut être amené à réduire la self de la machine, par exemple au moyen d’enroulements compensateurs.
- a0 II y a lieu de tenir compte, dans la détermination de l’épaisseur des tôles d’induit, du fait que la machine est parcourue par du courant pulsatoire de période t.
- 3° Il y a lieu, soit de prévoir les machines de telle sorte qu’elles puissent résister aux surtensions notables qui se produisent pendant la charge, soit d’insérer dans le circuit de charge des selfs capables d’absorber une portion suffisante de la tension (Blondel).
- 4° Il est prudent de protéger par des dispositifs amortisseurs le circuit de charge contre les ondes de haute fréquence produites dans les enroulements pendant la décharge des condensateurs.
- Conclusion. — Les considérations qui précèdent nous ont amené à (adopter un type, ce circuit de charge comprenant une machine à courant continu haute tension et, s’il y a lieu, des bobines de self et des dispositifs amortisseurs de haute fréquence, et un circuit de décharge contenant un éclateur tournant. Nous pensons réaliser ainsi une combinaison des avantages des systèmes précédemment cités, en évitant les inconvénients.
- Caractéristiques du système. — Le fonctionnement optimum correspond à une durée de charge égale à la demi-période de l’oscillation de charge. Le rendement de la charge est alors, en pratique, souvent supérieur à 0,9. Des variations même importantes de la fréquence d’étincelles autour de la valeur optima n’influent que très peu sur le rendement. La vitesse de la machine n’a aucune influence sur le fonctionnement. L’éclateur est complètement indépendant de la
- machine. L’émission est toujours parfaitement musicale. La mise en série de plusieurs machines est une opération très simple qui permet de faire varier à volonté la puissance de l’installation.
- Les expériences ont porté sur des potentiels de charge variant entre i“> 000 volts et plus de 100000 volts, et des puissances qui ont dépassé 100 kilowatts. Des installations complètes ont été établies qui fonctionnent dans de bonnes conditions.
- (Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, i5 novembre 1 g15.)
- Production d’oscillations électriques non amorties au moyen d’étincelles éteintes. — Hidetsugu Yagi.
- E.-L. Chaffee paraît avoir été le premier expérimentateur qui ait montré la possibilité d’obtenir une oscillation électrique non amortie au moyen d’étincelles éteintes à haute fréquence jaillissant entre une cathode d’aluminium et une anode de cuivre, au sein d’une atmosphère d’hydrogène humide.
- L’auteur a fait quelques observations à l’aide d’un excitateur à électrodes aluminium laiton en atmosphère de gaz de houille et il a obtenu des résultats analogues. Un oscillographe à tube de Braun servit à l’analyse de l’oscillation.
- Le dispositif employé est représenté schémati-
- quement dans la figure i. Une batterie d’accumulateurs fournit, sous 440 volts, un courant de o,3 à 0,4 ampère à travers une grande résistance et une grande inductance.
- Dans les limites des capacités variables Ci C2, toutes deux inférieures à o,oo3 microfarad, la courbe décrite sur l’écran fluorescent du tube est un cercle ou une ellipse, ce qui prouve que l’oscillation dans le circuit secondaire est virtuellement une oscillation harmonique non amortie.
- Lorsque C( est plus grande, la courbe, pour
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- une grande résistance Ra, offre une certaine épaisseur, preuve que l’oscillation est légèrement amortie et reprend, après quelques périodes, son amplitude initiale. Quand on augmente Ci jusqu’à 0,015 ou o,o3 microfarad, la fréquence d’étincelle diminue, l’image sur l’écran sc transforme en spirale quand R2 croît (lîg. a).
- 3 iSjSXl ftx b 15A. ftt*40£i
- • nt*o
- 2*4 » 0,055 millihcnrjf ^ Lf^O.O 79miUihenrj
- Fig, 2.
- Dans ces spirales, l’amplitude de l’oscillation atteint un maximum après environ une période ou une période et demie à compter du moment initial de chaque oscillation qui correspond au nombre de périodes contenu dans chaque décharge.
- L’oscillation non amortie résulte de la superposition d’un certain nombre d’oscillations légèrement amorties induites par une série d’étincelles éteintes à haute fréquence (ioooo à îoo ooo par seconde) ; par suite, son intensité atteindra son maximum quand une impulsion nouvelle est donnée en harmonie avec l’oscillation précédente. Autrement dit, les trains d’ondes devront se succéder de manière à ne produire aucune interruption dans la vibration. En conséquence, la réaction de l’onde secondaire sur l’onde primaire aura pour effet de déterminer la décharge — si la source d’énergie est limitée — de telle façon que la période d’étincelles tombe en certains cas entre deux valeurs.
- L’expérience décrite ci-après montre que ces conditions critiques apparaissent quand on fait variçr progressivement la constante du circuit.
- La figure 3 met en évidence la modification de l’image sur l’écran quand on fait varier la fréquence en agissant surla capacité C2. Les ellipses en pointillé a a! donnent le nouvel aspect des
- anneaux les plus petits qui se précisent en b b' tandis que les anneaux externes disparaissent. Ce changement est très net en certains points lorsqu’on fait varier C2 graduellement.
- La lecture de l’ampèremètre A2(fig. i) indique une fluctuation correspondante. Le réglage de Ci
- Czde croissant
- Cf 3 3,17Smr»fd. Cx de 2, JTOmrr^d. i O.
- Fig. 3.
- provoque des modifications semblables mais plus fréquentes parce que la période d’étincelles varie proportionnellement à C4, tandis quelapério d’oscillation varie proportionnellement à
- De nombreux autres facteurs affectent ces deux périodes. La distance explosive etl’intensité du couran t ont le même effet que Ci et L2, le même effet que C2.
- II. Riegger a découvert que la variation de l’accouplement ou celle de Cj produit une fluctuation remarquable du courant secondaire, phénomène resté inexpliqué. Dans le cas qui nous occupe, la variation )de M n’a qu’un effet insignifiant et l’on ne peut formuler aucune observation générale sur l’effet de l’accouplement, M et L2 ayant des actions totalement différentes. L’effet de L, n’est pas non plus caractéristique tant que L0 reste très grand.
- 0 40 20 30 UO 50 60 70 90 90 400
- Divisions ait ledit île aogüla/re Cz . Ci • 5,4/5 mm fat C2 * 400 d/v » 2.2/Omnfd.
- Cf - Lz » 0,065millihenry éohmts/dates à /Ocm (/‘intervalle
- Fig. 4.
- Le diagramme de la figure 4 donne les variations de là Valeur réelle du courant secondaire
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- mesurée à l’aide d’un ampèremètre à fil chaud. Les portions de courbes en pointillé correspondent à la phase de transition. Peut-être y en a-t-il plusieurs semblables mais, elles n’ont pu être nettement observées lorsque les diamètres des deux anneaux concentriques étaient à peu près égaux.
- > 10 30 ♦O 50 60 70 80 90
- D/y/â/ont de t‘échelle angu/wnc Ci Ci* 400d/K * 5,17S'”fr*fd Cf •680mt»fd
- Lt » 0 0t6millihenrjs . Q.OlSmUiihenryi
- Fig. 5.
- La figure 5 accuse un résultat différent quand C, varie.
- Bien des problèmes posés par Ricgger s’expliqueraient si l’on pouvait admettre la production d’une oscillation continue légèrement amortie. Comme source d’oscillation, il a employé un inducteur, ce qui complique le problème. Si le nombre d'étincelles avait été suffisamment grand et si, dans ses expériences, il s’était produit une oscillation non amortie dans le secondaire, la fluctuation aurait été déterminée de la façon ci-dessus exposée et n’aurait pas été due à la modification de l’effet d’extinction de la distance explosive.
- Le même expérimentateur relate également que la fréquence de l’oscillation secondaire varie légèrement quand on modifie la dis-
- tance explosive et que l’effet combiné d’amortissement du primaire et du secondaire augmente quand cette distance décroît. Lorsqu’elle est grande et, par suite, lorsque le nombre d’étincelles est comparativement petit, l’oscillation libre est beaucoup plus longue que l’oscillation contrainte. Par suite, l’indication de l’ondemètre sera à peu près la fréquence naturelle du circuit secondaire et la courbe de résonance sera nette. Pour une distance explosive plus courte, le rapport de l’oscillation contrainte à l’oscillation libre serait plus grand ; en conséquence, l’indication de l’ondemètre pourrait être différente et la courbe de résonance, moins nette.
- Un ondemètre constitué par une capacité et une inductance n’est pas toujours l’appareil idéal pour mesurer la fréquence et relever les courbes de résonance, si une oscillation non amortie peut se produire dans le circuit de l’appareil.
- Supposons une oscillation du second genre
- Fig. 6.
- (fig. 6). La fréquence fondamentale peut très bien être donnée par l’ondemètre, mais l’harmonique correspondant à tt pourra ne pas produire une action suffisante dans le circuit de l’instrument si t2 — iti, car l’impulsion suivante sera en sens contraire de la précédente. Si t2 ~ 3l’harmonique sera de nouveau renforcée.
- (The Electrician, 12 novembre igi5.)
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- T. XXXII (2« Série). —NM.
- DIVERS
- L’anglais tel qu'on le parle...en électricité.
- La guerre, qui a eu pour effet d’amener un rapprochement merveilleux entre la France et l’Angleterre et qui donne occasion à tant de jeunes Anglais actuellement sur notre sol d’apprendre le français, doit être une excitation pour beaucoup de Français, en particulier pour les techniciens, d’apprendre l’anglais et d’en approfondir un peu les valeurs.
- Les techniciens ont d’autant plus d’intérêt à bien posséder l’anglais que la plupart des articles ou des travaux scientifiques importants qui paraissent originairement dans d’autres langues, telles que l’allemand, sont reproduits ou résumés d’une façon détaillée par les périodiques anglais ou américains ; c’est d’ailleurs d’Amérique que nous viennent, depuis quelques années, les travaux les plus originaux et les progrès les plus intéressants de l’étranger en électrotechnique, grâce aux qualités remarquables de l’esprit américain et aussi aux puissants capitaux dont disposent, pour leurs laboratoires, les Universités américaines et les grandes Sociétés de construction d’Outre-Atlantique.
- Pour tirer un parti utile de la connaissance de l’anglais, il faut se persuader qu’il a besoin d’être étudié sérieusement dans ses nuances et qu’on ne peut se contenter d’analogies apparentes entre les mots anglais et les mots français pour comprendre le sens exact.
- Historiquement, il est facile de s’expliquer que les mots anglais, tirés du vieux français, aient subi d’importants changements de sens ; ils ont été introduits en Angleterre par les Normands, et, pendant près de deux siècles, le français avait rejeté dans l’ombre l’anglo-saxon primitif ; les chevaliers anglais du temps de Jeanne d’Arc parlaient la même langue que leurs adversaires, les chevaliers français. Mais, quand l’élément anglo-saxon populaire a repris le dessus, la masse du peuple ne s’est assimilé qu’une partie des mots français et en a altéré tantôt le sens, tantôt l’écriture, tantôt la prononciation. C’est pourquoi l’anglais,]bien que composé en pratique, pour les 4/7 environ, de mots ayant des racines
- latines, et classé par les linguistes, pour ce motif, parmi les langues néo-latines (*), n’est en réalité qu’un patois mixte latino-germanique et non pas une langue homogène et régulière constituée comme les autres langues de l’Europe.
- Il est inutile de rappeler combien la prononciation a souffertde ce mélange des deux idiomes; M. Bouasse (dans son livre Bachot et Bachotage) l’a exposé sous une forme plaisante, mais un peu exagérée, en disant que chaque voyelle anglaise peut, suivant les cas, prendre l’un quelconque des sons a, e,i, o, u; l’orthographe a été plus souvent conservée, mais c’est généralement l’orthographe du vieux français que nous ne connaissons plus (exemple : caudle, cat, seal, veal, etc.) ; ou bien on dit en anglais : « du fruit » comme dans nos romans du xm“ siècle, pour « des fruits » ; ou bien on écrit pittoresquement « sur-render » pour « se rendre », orthographe qui déconcerte.
- Quant au sens même des mots, il a été souvent aussi tout à fait altéré et nous y gagnons de lire dans la presse quotidienne d’amusantes coquilles. Par exemple, un journaliste français apprenant qu’un « great man-of-war » (cuirassé) est dernièrement arrivé à Malte accompagné d’une escadrille de torpilleurs, croit ingénne-ment qu’il s’agit d’un grand homme de guerre, sans nul doute Lord Kitchener. Un autre attribuait récemment la conduite des opérations anglaises dans la bataille de Ktésiphon à un certain général Headquarters, parce qu’une gazette anglaise avait annoncé que le quartier général anglaisVétait retiré de Ktésiphon. C’est ce qu’on appelle prendre le Pirée pour un homme.
- Dans la littérature technique, les coquilles sont d’un calibre un peu moins fort, mais n’en
- (*) On pourra, à ce sujet, consulter avec fruit l’excellent vocabulaire des mots néo-latins communs à l’anglais et aux langues romanes, du professeur Peano, le savant mathématicien de Turin, qui préside avec autant de zèle que de compétence VAccademia pro Interlingua. Je ne saurais trop recommander à ceux qui aiment la linguistique de s’affilier à cette Société, où l’on discute en toute indépendance la question de la langue auxiliaire, et sur des bases vraiment scientifiques.
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- sont pas moins sensibles. Un des solécismes qui m’horripile le plus est celui 'qui consiste à attribuer aux mots anglais « control » cl « control-ler » la traduction française « contrôle » et « contrôleur » ; ce que fait volontiers le traducteur cpii s’est dispensé de chercher dans un dictionnaire, ou qui a employé un simple vocabulaire, lequel donne lieu à bien des malentendus.
- Constamment, on lit dans la presse technique ou économique qu’un riche Américain, M. Un Tel, « contrôle » tel réseau de chemins de fer, ou telle ligne de navigation ; vous vous figurez immédiatement cet Américain, sous l’uniforme d’un contrôleur de wagons-lits, inspectant ses chemins de fer ou ses bateaux; tandis cju’en réalité le correspondant américain a voulu simple-mentparler d’un financier qui possède un nombre d’actions suffisant pour avoir voix prépondérante dans les Assemblées d’actionnaires des Compagnies considérées et les dominer.
- Sans chercher bien loin, on a pu lire ainsi sur le sommaired’iin numéro récent d’un de nos meilleurs périodiques (ne le nommons pas) : « contrôle central d’un réseau de distribution d’énergie », et « contrôle et protection des installations électriques »; bientôt, sans doute, nous verrons traduire « automatic control » par « contrôle automatique »; « pneumatic control » par « contrôle pneumatique »....!
- En réalité, jamais les mots anglais que l’on traduit ainsi n’ont eu la signification qu’on leur prête, et, en anglais, « control » veutdiredominer, commander. Les titres des deux articles auraient donc dû être : « commande centrale d’un réseau de distribution d’énergie », et « commande et protection des installations électriques ».
- Réciproquement, ce qu’en France M. Mon-merqué a défini « contrôle des installations électriques » ne saurait se traduire par « control of electric plants», mais par « inspection » ou « supervision of electric plants »; contrôleur, par « inspector » ou « superviser », dans le cas présent, ou« comptroller » (qui vient directement des Normands) dans le cas d’enregistrement ou de finance.
- De même, le « tramway controller, » n’est pas l’employé que l’on appelle «contrôleur» dans les Compagnies de transports, mais simplement un appareil de commande, « combinateur » ou « manipulateur ».
- Le mot contrôle n’est qu’un exemple entre
- mille des coquilles techniques. Un autre changement d’acception très remarquable est celui de la racine « clam » (latin clama ré) qui a donné en anglais « daim ». Ce mot ne veut plus dire « clamer » comme en français, mais « revendiquer ». De même, « réclamation service », aux Etats-Unis, ne doit pas se traduire par « service des réclamations », mais par « service de la mise en état de culture des terres incultes ».
- Bien d’autres mots français ou vieux français ont changé de sens plus ou moins progressivement. Par exemple, « ticket » a perdu son sens primitif d’« étiquette » pour celui de « billet de chemin de fer » ; « survey », qui vient de surveiller, veut dire maintenant « faire un lever topographique »; « engine governor » ne veut pas dire « gouverneur d’engin », mais « régulateur de machine ».
- « Emergency » ne doit pas se traduire par « émergence », mais par « circonstance imprévue, nécessité »; « purchase », qui vient du français pourchasser, signifie cependant « acheter », comme l’italien « procacciare » qui a la même origine.
- « Formol » ne doit pas se traduire par « formel » mais par « de forme », ce qui est l’opposé.
- Le proverbe italien, « traduttore, traditore », trouve ici sa vérification.
- On voit combien il est prudent de poser la règle suivante : fout mot anglais qui ressemble à un mot français a, en général, un sens plus ou moins différent; par exception, le sens français peut être conservé dans certains cas.
- Rien ne vaut donc pour la bonne étude et la traduction correcte de l’anglais l’emploi d’un bon dictionnaire, non pas un dictionnaire çle poche, mais un dictionnaire de bibliothèque, grand format, assez complet pour donner des exemples de différentessignificationsancienneet moderne ; encore faut-il y joindre la lecture assidue des périodiques anglais et américains et de quelques bons romans.
- Ceux qui prendront cette peine auront la surprise de voir que des mots soi-disant anglais, que nous adoptons ingénuement, n’ont jamais été tels ailleurs que dans notre imagination. Tel est, par exemple, le fameux mot « wattman », qui ne vient ni d’Angleterre, ni d’Amérique (car dans ces deux pays on dit « motorman »), mais de... Marseille, où il fut inventé, non pas par un Anglais, mais par un ingénieur suisse-italien,
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- LA LUMIÈRE
- M. Piacani (à tout seigneur tonl honneur;. Mais pourquoi ne dit-on pas simplement en français « le mécanicien » ou « le machiniste » comme les Anglais? C’est par snobisme,, parce que « wattman » paraît « plus savant ».
- Nous ferons donc bien de lire de temps en temps le « livre des Snobs » de Thackeray, tout en nous rappelant, pour nous consoler, que le snob anglais est d’une espèce encore beaucoup plus dangereuse et plus répandue que le snob fra nçais.
- De tout ce qui précède, on peut tirer la conclusion que, si l’on écrit en temps de guerre dans tous les lieux publics : « Taisez-vous, méliez-vous », on pourra écrire utilement, même en temps de paix, dans les salles de rédaction des journaux techniques : « Traducteurs d’anglais, méfiez-
- vous, renseignez-vous. »
- A. R LO M) Kl..
- Prix de l'Académie des Sciences.
- L’Académie des Sciences a décerné les prix suivants :
- Astronomie.—Prix Lalan de{ 5 /|0 l'r.). —M. Lucien d’Azambuja, aide-astronome à l’observatoire de Mcudon, j)our sa contribution à l’enregistrement de la couche supérieure de l’atmosphère solaire et à la reconnaissance de l’action exercée par le champ magnétique sur les spectres de bandes.
- Physique, — Prix Hébert (1 ooo lr.). —M. J. Pupin, membre de l’Académie des sciences de Washington, pour l’ensemble de ses travaux de physique. — Prix Gaslon-Planlé ( 3 ooo fr.).— M. Marcel Moulin, professeur à la Faculté des sciences de Besançon, mort au champ d’honneur, pour l’ensemble de ses travaux de physique.
- Chimie. —Prix Jecker ( m ooo fr.).— M. Gabriel Bertrand, professeur à l’Institut Pasteur, pour l’ensemble de ses travaux de chimie organique.
- — Prix Caliours (3ooo l'r.). — M. Viguicr, docteur ès sciences, chimiste à la Faculté des sciences de Montpellier, mort au champ d’honneur. — Prix Montyon (arts insalubres) (^aou l‘r.).
- — M. André Kling, directeur du laboratoire municipal de la ville de Paris, pour l’ensemble
- ELECTRIQUE T. XXXII (2y Sériel. - N” 4.
- de ses travaux relatifs à l’hygiène publique et à l’hygiène industrielle. Une mention de i 5oo francs à M. Florentin, et une mention de i ooo francs à M. Schinutz, tous deux chimistes au laboratoire municipal de la ville de Paris. — Prix Houzeau (700 fr.). — M. Paul Pascal, maître de conférences à la Faculté des sciences de Lille pour l’ensemble de ses travaux de chimie.
- Prix généraux. — Prix Wilde (‘2000 fr.)—Commandant Batailler, mort au champ d’honneur, pour ses travaux de mécanique expérimentale, relatifs à la balistique. — Prix Hem i-de-Parvil/e.— Un prix de 1000 fr. à M. Jean Escard, ingénieur civil, pour ses ouvrages intitulés : le Carbone et son industrie; les Métaux spéciaux et leurs composés métallurgiques industriels; les Fours électriques et leurs applications industrielles; les Matières abrasives industrielles ; les Industries électrochimiques; les Pierres précieuses.
- Fondation Luutreui7. — 10 ooo fr. à M. Jean Becquerel, professeur au. Muséum d'histoire naturelle. — 3 ooo fr. à M. Jounessial, directeur de l’Observatoire d'Alger, pour la construction d’un appareil destiné à mesurer l’intensité des ondes hertziennes. — 3ooo fr. à M. Marcel Dupuy, pour des expériences relatives à la transmission de la chaleur des gaz à des parois métalliques constamment refroidies et pour des expériences sur les phénomènes électriques auxquels pourraient donner lieu les moteurs à explosion. — 10000 fr. à M. Ch. Marie pour ses tables de constantes numériques.
- Nominations.
- A la séance du décembre 1915, de l’Académie des Sciences, M. d’Arsonval, membre du comité de Direction de la Lumière Electrique, a été nommé vice-président pour l’année 1916 en remplacement de M. Jordan.
- *
- * *
- Est nommé au grade de colonel dans le génie : M. le lieutenant-colonel Ferrié, directeur technique de la radiotélégraphie militaire.
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- 1er Janvier 1916
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 23
- «
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’élec-
- tricité délivrés du 4 au 24 août 1915.
- **
- 477 99°* — 11 mars iqiS. — De Fokest (L.) et Logwood (C.-V.). — Perfectionnements dans les systèmes récepteurs de télégraphie sans fil.
- 477 999- — 12 mars i9i5.— Sarnmark (A.-U.). — Perfectionnements aux appareils pour la télégraphie et la téléphonie sans fil.
- 19 956/475 229. — 20 juin 1914* — Bethknod (J.) et Latour (M.). — icr Certificat d'addition au brevet pris le 3o janvier 1914, pour perfectionnements aux installations télégraphiques placées dans le voisinage des lignes industrielles à courant alternatif.
- 19 95y/47r) 229. — 22 juin 1914* — Latour (lYL). — 2e Certificat d addition au brevet pris le 3o janvier 1914» par MM. Betiienod (J.) et Latour (M.), pour perfectionnements aux installations télégraphiques placées dans le voisinage des lignes industrielles à courant alternatif.
- 19 962/476 872. — 26 juin 1911. — Latour (M.). — Ier Certificat d’addition au brevet pris le i3 mai 1914, pour perfectionnements dans les transmissions téléphoniques.
- 477 941. — 16 septembre 1914. — Société Anonyme des Établissements L. Blériot. — Perfectionnements apportés aux groupes « Moteur à explosions dynamo-magnéto d’allumage ». notamment à ceux pour voitures automobiles.
- 477 960. —8 mars 1916. — Sciiongut (G.). — Procédé mécanique pour faire passer le fil conducteur à travers les gorges fermées à moitié, ou complètement, d’une machine électrique.
- *9 9'54/444 36i. — 16 juin 1914* — Société Alsacienne de Constructions Mécaniques. — 3° Certificat d’addition au brevet pris le 5 août 1911, pour procédé pour neutraliser la self-induction des enroulements des machines et appareils électriques.
- 477 938. — 11 juin 1914- ~ Estrade (J.), Carcassonne. — Interrupteur automatique à marteau.
- 477 971 — 9 mars 1915. — Lais dis et Gyr (A.-G.) — Procédé et appareil pour mesurer le courant électrique.
- 477 987. — 10 juillet 1914 — Kouchet (P.-L.-E.). — Interrupteur électrique, genre coup de poing à positions marquées.
- 19 952/464 903. — i5 juin 1914* ~ Béraud (.l.-E.-H.).-—
- 20 Certificat d’addition au brevet pris le 23 janvier 1913, pour interrupteur à temps,
- 477 955. — 9 juillet 1914. — Myc.att (O.-A.). — Perfectionnements aux lampes à incandescence.
- 478 020. — i5 décembre 1915. — Brown, Boveri et Cie.
- — Procédé pour renverser la marche des moteurs à courant alternatif.
- 478 047. — i5 juillet 1914* — Société Rodrigues, Gauthier et Cl<î. — Machine dynamo-électrique permettant à volonté, d’opérer le démarrage ou lancement des moteurs d’automobiles et d’assurer l’éclairage de ces automobiles ou de tous autres véhicules.
- 478 099. — 20 mars 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Machine dynamo-électrique.
- 478 io3. — 17 juillet 1914. — Ateliers de Constructions Electriques du Nord et de l’Est.—Réglage de la vitesse des moteurs d’induction destinés à entraîner les hélices des navires dans le cas d’une transmission électrique.
- 478 io5. — 17 juillet 1914. — Ateliers de Constructions Electriques du Nord et de l’Est. — Collecteurs pour machines électriques.
- 478 126. — 23 mars 1915. — J. Stone et Cie Ld. — Perfectionnements apportés aux génératrices dynamoélectriques.
- 478 019. — i5 décembre 1913. — Brown, Boveri et C‘e.
- — Dispositif de refroidissement pour les anodes des redresseurs de courant à vapeurs métalliques.
- 478 o35. — Steiin (A.). — Perfectionnements dans les distributeurs ou controleurs pour circuits électriques.
- 478 o56. — 16 mars 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les redresseurs électriques à vapeur. v
- 4ÿ 081. — 19 mars 1915. — Leeson (J.-R.), — Disposition de bobine électrique et son mode de bobinage.
- 478 082. — 19 mars 1915. —• Leeson (J.-R.). — Perfectionnements aux bobiaoirs.
- *
- 478 096. — 20 mars 1916. — Roedding (G.-E.) et Rokddinc; (E.-B.). — Bouton de pression pour interrupteurs.
- 478 016. — 11 juillet 1914. — Lévy ((4.-H.) et (J .-A.). — Système de lampe électrique à filaments ou circuits multiples.
- 478 044. — 1 1 juillet 1914* — Claude (G.). — Tubes à uéon à forte pression cl leurs applications.
- 478 076. — 17 juillet 1914* — Claude (G.). — Perfectionnements dans l’éclairage au néon,
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- T. XXXIi (2e Série). — NM.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- TRACTION
- Compagnie du Chemin de fer métropolitain de Paris-
- Le Conseil municipal de Paris vient d’approuver le projet d’exécution de la partie de la ligne Porte de Choisy-Porte d’Italie, comprise entre la rue du Cardinal-Lemoine et le Chemin de fer de Ceinture. Les dépenses prévues seront de 11 millions de francs.
- PUBLICATIONS COMMERCIALES Société Anonyme Westinghouse.
- Cette Société nous communique une brochure publiée par la Westinghouse Electric C°, de Pittsburg, sur les Résultats de VElectrification des chemins de fer en Amérique.
- Luxueusement éditée, illustrée de nombreuses gravures, cette plaquette donne une description de toutes les lignes électrifiées par la Westinghouse en Amérique ; elle sera consultée avec profit par nos administrations de chemins de fer français et sa lecture les engagera, nous n’en doutons pas, à résoudre au plus tôt le problème de la traction électrique, que les circonstances actuelles : guerre, crise charbonnière, etc., remettent au premier plan.
- Compagnie des chemins de fer Paris-Lyon-Méditerranée.
- La Compagnie P.-L.-M. vient de faire paraître son agenda igi5-it)i6. Edité avec le soin et le luxe particuliers dont cette Compagnie s’est fait une spécialité pour ses diverses brochures, il contient, en dehors de nouvelles intéressantes et d’illustrations d’actualité, des renseignements inédits sur l'activité de la Compagnie au moment de la mobilisation et sur le concours qu’elle a apporté au soulagement des blessés.
- Le réseau de la Compagnie a assuré, pendant les quatre premiers jours de la mobilisation, un trafic de 3 ooo trains.
- En plus des i 551 véhicules que le P.-L.-M. a mis à la disposition du Service de Santé pour la formation de trains sanitaires, il a converti une partie de ses bureaux en hôpital, et, du 12 septembre 1914 au 3i juillet 1915 plus de 400 blessés y ont été hospitalisés.
- ADJUDICATIONS
- L'administration des chemins de fer de l’État, à Paris, a l’intention d’acquérir le matériel électrique destiné au poste de sectionnement à II. T. de la gare des Vallées.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (ire division), 43, rue de Rome, à Paris (8e),le mardi et le vendredi, de quinze à dix-sept heures jusqu’au 14 janvier 1916.
- RÉ S 0 LT ATS D’ADJUDICATIONS
- i5 décembre. — Aux Chemins de fer de l’Etat, 20, rue de Rome, Paris, iIJ Installation d’éclairage et de force motrice des nouveaux aménagements de l’économat, à Tours.
- Compagnie de distribution de force et de lumière, 23, rue Lamartine, à Paris, adj. au prix de 1 4^5 francs.
- 20 Fourniture et installation du matériel nécessaire à un poste de sectionnement H. T. à la sous-station d’Ouesl-Ceinture (2 lots).
- i01’ lot, MM. Vedovelli, Priestley et Çio, 1G0, rue Saint-Charles, à Paris, adj. au prix de 79 320 francs.
- 2e lot, Compagnie Thomson-Houston, 10, rue de Londres, à Paris, adj. au prix de 65 63o francs.
- 3° Fourniture et installation d’un pont roulant mû électriquement à la sous-station d’Ouest-Ceinture.
- Société Oerlikon, 9, rue Pillet-Will, à Paris, adj. au prix de 36 100 francs.
- 4° Fourniture et installation de l’éclairage complémentaire de divers locaux à la gare de Caen.
- MM. Boisbouvier, Gallet et C‘e, adj, au prix de 52 5oo francs.
- 5° Fourniture et installation d’un treuil à^porlique à la gare de Caen. il
- Société Oerlikon, à Paris, adj. au prix de63 481' ‘7~- ,
- 6° Fourniture et installation électrique d’éclajrage et de force dans le bâtiment du poste de sectionnement du pont de Passy et leur raccordement aux circuits existants. 1
- Société d’Electricité Mor. ... ia Bienfaisance,
- à Paris, adj. au prix de 6 900 francs.
- La reproduction des articles de la
- Lumière Électrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 13. rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet,
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- SAMEDI 8 JANVIER 1916.
- Trente-huitième année
- Tome XXXII (3° série). N° 2
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- J. REYVAL. — La traction électrique sur les chemins de fer du Midi. — Exploitation électrique des lignes de Lourdes à Pierre-f itte, et de Tarbes à Bagnères-de-Bigorre..
- PESTARINI. — Méthode pour la détermination des rapports de transformation des transformateurs...........................
- J. DE RIGNEY. — Surveillance et vérification des installations intérieures chez les abonnés des Compagnies ou Sociétés de distribution d énergie électrique. — Droits des abonnés...............................
- Publications techniques
- Construction et essais de machines
- De quelques difficultés dans la construction
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- des générateurs à grande vitesse. Field ...........................
- A.-B.
- 34
- Données expérimentales relatives aux températures acceptables pour les isolants à base de mica. —F.-D. Newrury...................
- Eclairage
- Nouvelle lampe à incandescence à grande puissance. — Ë.-A. Gimingiiam et S.-R. Mul-
- LARI)...................................
- Lampes à filament de tungstène et atmosphère de gaz inerte. — l)rM. Pirani et Dr A.-R. Meyer.....................................
- Errata...................................... 46
- Brevets d’invention (liste)................. 47
- Renseignements Commerciaux................... 48
- 39
- 4 ‘A
- 44
- LA TRACTION ÉLECTRIQUE SUR LES CHEMINS DE FER DU MIDI
- Exploitation électrique des lignes de Lourdes à Pierrefitte, et de Tarbes à Bagnères-de-Bigorre.
- Depuis L üiw-o uc G I 914, la Compa-
- gnie des C emins de fer du Midi a mis en service îtj. ’’ v avec la traction électrique, parcourant alternatif simple, ses lignes de Tarbes à Ba-gnères-dc-Bigorre (22 kilomètres) et de Lourdes à Pierrefitte lu kilomètres).
- Pendante année d’exploitation,
- aucun incident notable 11’est venu troubler la régularité du service. De temps à autre, un train léger circule entre Tarbes et Lourdes, sur la grande ligne principale Pau-Montréjeau.
- Le courant utilisé pour la traction électrique est du courant alternatif simple à 16 u/3 périodes, à Go 000 volts fourni par la station centrale
- hydro-électrique de Soulom, près de Pierrefitte et abaissé à 12 000 volts par les sous-stations de Lourdes et de Tarbes ; le voltage au trolley est de 12000 volts ; le retour du courant se fait par les rails.
- Service des voyageurs. — Le service des voyageurs est assuré par des trains composés d’une automotrice remorquant 2 ou 3 wagons ordinaires de voyageurs. Ces automotrices, au nombre de trente, sont montées sur 2 bogies à roues égales de 1 020 millimètres de diamètre ; l’empattement rigide de chaque bogie est de 2540 millimètres; la distance d’axe en axe de ces bogies est de 12640 millimètres; la longueur totale hors tampons est de 19 m. 140 (’).
- La voiture présente 4 compartiments de
- (f) Voir La Lumière Electrique, 26 octobre 1913, p. 99.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2Ô Séris). — N* 2.
- 2e classe, soit 32 places, et 2 compartiments de i ïr®cï&sse, soit 12 places; il y a en plus un compartiment à bagages, un water-closet et un poste pour le conducteur à chaque extrémité.
- L’équipement électrique comprend /» moteurs monophasés, type traction, d’une puissance unihoraire de i*i5 chevaux ; chacun de ces moteurs attaque l’essieu correspondant avec un rapport d’engrenages de 20 à 03. Ces moteurs sont spécialement prévus pour la ventilation artificielle et avec l’emploi de cette ventilation ils peuvent donner une puissance de ioo chevaux sur l’essieu pendant 6 heures avec une éléva-
- automotriccs ; ce freinage est obtenu en excitant les moteurs avec du courant alternatif pris sur la ligne et en les faisant débiter sur des résistances placées sur le toit de la voiture.
- Les circuits auxiliaires commandant les con-tacteurs à air comprimé sont alimentés par une petite batterie d’accumulateurs, travaillant et en-parallèle avec un petit groupe moteur générateur qui sert éventuellement à la charge.
- On aurait pu également alimenter les circuits auxiliaires par du courant alternatif à 5o volts, pris sur l’autotransformateur. L’emploi d’une petite batterie a été préférée pour avoir une
- Fig. i. — Train remorque par une automotrice.
- tion de température de 7a0 au-dessus de l’ambiante.
- La tension de 12000 volts du trolley est abaissée à la tension d’alimentation du moteur par un transformateur du type a air soufflé qui est suspendu sous la voiture ; 3 bobines préventives sont adjointes à ce transformateur pour le contrôle.
- Ce contrôle sc fait cran par cran au moyen de contacteurs électro-pneumatiques; 011 a prévu en particulier un interrupteur à l’huile à com-mahde électro-pneumatique sur la haute tension.
- Le système de contrôle permet également,, dans les descentes, le freinage électrique des
- source d’énergie indépendante ; on peut ainsir dans le cas de plusieurs automotrices accouplées, commander de la voiture de tête les interrupteurs de lignes et les trolleys pantographes de toutes les motrices.
- La prise de courant est constituée par deux trolleys pantographes normaux.
- Un groupe compresseur d’air est prévu pour la commande des freins ; un groupe ventilateur assure le refroidissement artificiel des moteurs du transformateur.
- Les automotrices sont éclairées et chauffées élcctriq ucincnt.
- Le poids total de l’automotrice à vide est de 5G tonnes sc décomposant comme suit :
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- -8 Janvier 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 27
- Caisse et trucks............. 36 ooo kilogs.
- Moteurs.................. i o ooo »
- Transformateur............... 6 ooo »
- Équipement électrique et
- freins..................... 4 ooo »
- Total............... 56 ooo kilogs.
- Sur les lignes de Tarbes-Bagnères et Lourdes-Pierrefitte, le poids total des trains y compris l’automotrice estd’environ uo.tonnes ; la vitesse maxima est de 85 kilomètres par heure. Le système de freinage électrique a donné des résultats intéressants, il est facile de régler la
- l’empattement rigide de 4 mètres ; le diamètre des roues motrices est de i 200 millimètres^
- Chaque moteur attaque par engrenages un faux essieu, des manivelles calées sur chacun des deux faux essieux commandent des bielles latérales rendant solidaires les trois roues motrices ; les deux manivelles d’un même faux essieu sont calées à 90°.
- Le poids total de la locomotive est d’environ 85 tonnes, le poids par essieu n’excédant pas 18 tonnes. La partie mécanique pèse environ 38 tonnes et l’équipement électrique 47 tonnes.
- Fig. 2. — Train remorqué par une locomotive.
- vitesse de descente entre 60 et 2.1 kilomètres à l’heure, même avec des trains de i5o tonnes.
- Les jours de foires à Tarbes ou Bagnères, les trains sont doublés ; deux automotrices étant couplées en multiple. O11 a eu l’occasion de mettre en circulation des trains plus Llourds, l’été dernier on a mis en circulation des trains de trois automotrices de 200 tonnes de matériel remorque.
- Service des marchandises. — Les trains de marchandises sont remorqués par la locomotive n° 3201. Cette locomotive est équipée avec deux moteurs à engrenages accouplés avec des bielles.
- Elle est du type 2-6-2 (1 bisscl, 3 essieux-moteurs,! bissel). L’empattement total est de 8 m.8o;
- On a cherché à réaliser autant que possible, pour l’équipement de cette locomotive, un fonctionnement sur, quelles que soient les avaries arrivant à l’un des appareils.
- C’est ainsi que les prises de courant à 12000 volts, les transformateurs abaisseurs, les compresseurs d’air, les ventilateurs ont été prévus en double ; on a augmenté ainsi le poids del’équipcmcntélectrique, maiscetineonvénient a été largement compensé par les avantages apportés dans l’exploitation.
- Les deux moteurs sont du type à enroulement série compensé avec ventilation forcée, chaque moteur étant susceptible de développer d’une façon continue sur son arbre une puissance de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N» 2.
- Goo IIP, avec une élévation de température de750C.
- Les deux transformateurs sont du type à air soufflé comme ceux des automotrices.
- Le multiple contrôle est du même système cpie le multiple contrôle des automotrices ; toutefois, les circuits auxiliaires des valves électromagnétiques sont alimentés par une prise de courant à 65 volts sur les transformateurs au lieu d’être alimentés par une petite batterie comme sur les automotrices. Une source d’énergie indépendante de la ligne à haute pension n’était pas à prévoir pour la locomotive, car elle n’aura pas à travailler en multiple avec d’autres locomotives semblables.
- Le système de ffreinage est le même que sur les automotrices. Le poids de /| 7 tonnes de l’équi-
- fication de scs lignes pyrénéennes. On peut évaluer à 400 francs, l’économie journalière qui résulte de l’emploi de la traction électrique sur les lignes de Lourdes à Pierrefittc et de Tarbes à Bagnères-dc-Bigorre.
- Les mesures prises pour la protection des appareils télégraphiques et téléphoniques influencés par le courant de traction sur les lignes précitées ont donné des résultats satisfaisants; depuis le début de la circulation des trains électriques, l’Administration des Postes et des Télé,-
- Fig. 3. — Bogie moteur d'automotrice, peinent électrique se décompose comme suit :
- Moteurs...................... 27 000 kilogs.
- Transformateurs............... 9 700 »
- Appareillage et divers.... 10 3c>o »
- Total................ 47 000 kilogs.
- Cette locomotive a déjà effectué un parcours de 40000 kilomètres sans aucun incident; c’est un engin très robuste, bien adapté au service d’un chemin de fer. Elle lient traîner facilement un train de 3oo tonnes sur des déclivités de 1,6 % rencontrées sur les deux lignes de Tarbes à Baguères-de-Bigorrc et de Lourdes à Pierrcfitte.
- Si Ion songe qu’actuellcmcnt la tonne de charbon coûte de 60 à 70 francs, on se rend Compte de l’intérêt que la Compagnie des Chemins de fer du Midi a de poursuivre l’electri-
- Fig. 4. — Poste de commande d’une automotrice.
- graphes 11’a jamais été, en ell'et, dans l’obligation d’interrompre son service.
- On peut donc être assuré que les difficultés qui se sont élevées entre la Compagnie des Chemins de fer du Midi et l’Administration des Postes et des Télégraphes au sujet des perturbations sur les lignes télégraphiques et téléphoniques sont bien près d’être aplanies et que, dès lors, la section de Pau à Montréjeau pourra être à son tour exploitée électriquement.
- La décision de la Direction des Chemins de fer du Midi d’adopter la traction électrique sur la ligne de Toulouse à Bayonne et sur ses embranchements a pu paraître un peu audacieuse il y a quelques années; aujourd’hui, cette décision trouve une pleine justification. | Beyvai.
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- S Janvier 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- MÉTHODE POUR LA DÉTERMINATION DES RAPPORTS I)E TRANSFORMATION DES TRANSFORMATEURS
- L’essai le plus important des transformateurs est la détermination du rapport de transformation.
- Cet essai, quoique d’apparence simple, est des plus délicats. J’en ai fait moi-même en plateforme un très grand nombre.
- D’habitude, on alimente le transformateur à vide et on branche un voltmètre à la basse tension et un autre à la haute tension, soit immédiatement, soit par l’intermédiaire du transformateur de potentiel soigneusement établi.
- Les voltmètres alternatifs employés sont des thermiques ou des électromagnétiques ; ceux qui les ont employés connaissent combien ces appareils sont peu exacts et dissemblables à eux-mêmes au point d’être obligé, pour bien faire, de les étalonner avec des étalons à courant continu plusieurs fois par jour.
- Dans la ligne qui alimente le transformateur en essai, il y a des variations inévitables de voltage; or, les voltmètres alternatifs, les thermiques surtout, sont des appareils nécessairement paresseux et leurs constantes de temps varient de l’un à l’autre, de sorte que les variations de voltage de la ligne sont inégalement suivies par les deux appareils, celui de la haute et celui de la basse tension; il faut alors, pour agir consciencieusement, suivre pendant un certain temps les aiguilles très attentivement et ne faire la lecture que quand on se trouve dans un laps de temps de constance du voltage.
- Afin d’amortir les erreurs de l’appareil de mesure, on s’arrange, autant que possible, à faire des lectures au même endroit de l’échelle graduée. Dans le même ordre d’idées, on a préconisé l’emploi d’un unique voltmètre branché moyennant un commutateur tantôt sur la haute tension, tantôt sur la basse tension, mais les deux lectures étant faites à deux instants différents et d’autant plus écartés que le voltmètre est paresseux, le résultat devient douteux. On emploie, il est vrai, un voltmètre témoin de la tension de la ligne, mais en fin de compte celte deuxième méthode est pour le cas général bien
- plus mauvaise que la première à deux voltmètres, l’un branché sur la haute tension, l’autre sur la basse tension.
- J’ai conçu et appliqué une méthode qui a sur les précédentes les principaux avantages suivants :
- Grande exactitude ; indépendance des variations de la tension d’alimentation.
- En effet, c’est une méthode de zéro. Elle rappelle le potentiomètre, et son application exige une boîte de résistances graduées et un révélateur de courant alternatif. Sur la figure i,
- R représente la boîte des résistances et G le révélateur de courant alternatif.
- Les points A et B sont connectés à la haute tension, soit immédiatement, soit par intermédiaire^ d’un transformateur de potentiel.
- Les points C et D sont connectés à la basse tension. Le point C est connecté avec le point A et le point D au révélateur de courant alternatif g dont l’autre borneestconnectée à an point M mobile sur la résistance R.
- Alors on déplace le point M jusqu’à ce que l’appareil révélateur G n’accuse plus de courant.
- On a alors :
- où Ei et E2 sont respectivement les voltages à la haute et à la basse tension, R la résistance totale des boîtes, et r la résistance comprise entre M et A.
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- La position du point M sur la résistance R ne
- dépendant que du rapport— l’exactitude de notre
- ll<2
- mesure reste indépendante absolument des variations de voltagedela ligne, si gênantes auparavant.
- D’autre part, les boites de résistances étant l’appareil de mesure le plus aisément exact que nous possédions, notre mesure, se ramenant à un rapport de résistances, devient susceptible d’être faite avec une grande approximation.
- Pour l’application immédiate avec le matériel que j’avais sous la main, j’ai pris pour la résistance R deux boites Carpentier jumelées. Comme révélateur de courant, j’aj choisi un wattmètre à faible intensité dont j’ai intercalé le fil fin entre les points M et D cl dont j’ai alimenté le gros liI
- /
- Fig. a.
- par la ligne elle-même en série avec une résistance p (voir figure a). Grâce à cette disposition les champs respectifs delà bobine à gros fil et de celle à fil fin sont en phase et un courant même très faible traversant le fil fin produit une déviation sensible au wattmètre.
- Une clé P permet d’interrompre le courant dans le gros fil du wallmètreel augmente ainsi la sensibilité du révélateur.
- En elïet, quand on a ramené l’aiguille du wattmètre sensiblement à zéro, on manœuvre la clé P et si alors le lil fin est parcouru par une trace seulement de courant, à chaque manœuvre de la clé P, l’aiguille tressaille très visiblement ; on parachève alors le réglage des résistances grâce à èet artifice jusqu’à ce cpie l’aiguille reste absolument tranquille.
- On peut évidemment employer comme révélateur dccourantle galvanomètre Abraham qui est
- extrêmement sensible, mais le wattmètre, tel que je l’ai décrit, est amplement suffisant et a l’avantage d’exister dans tous les laboratoires industriels.
- Après avoir développé le principe général, revenons à l’équation (i) et discutons-la.
- Pour que l’équation (i) soit vraie, en alternatif, il faut et il suffit que ;
- a) E, et E2 soient en phase 3
- a
- Fig. 3.
- b) Les résistances échelonnées de la boite R soient dépourvues de toute self;
- c) Ë, ctE2 contiennent les mêmes harmoniques.
- Examinons la condition a,
- Construisons le diagramme d’un transformateur à vide (voir fig. 3) :
- o (1> est le flux;
- o/'i l’intensité magnétisante;
- o/2 l’intensité secondaire;
- od et oa les forces électro-motrices primaires et secondaires, dues aux variations de (lux;
- de et ha, chutes ohmiques primaires et secondaires /•, /, et /'2 i2 ;
- c/'et hc, chutes dues aux fuites au primaire et au secondaire ly loi, et w/a;
- of \ voltage primaire E, ;
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- oc, voltage secondaire E2.
- Les forces électromotrices ocl et oa sont évidemment sur la même ligne droite.
- Le courant secondaire za étant celui qui traverse les résistances R est infiniment faible et absolument négligeable. De là, par conséquent, l’angle 02 peut être considéré comme nul et le courant primaire est réduit au seul courant magnétisant i[.
- Quant à 0], nous avons :
- Or, dans les transformateurs ordinaires^ on a en général :
- Courant à vide = 1/20 du courant normal ;
- Chu te ohmique pour courant normal = i /f\ de la chute résultante duo à la résistance et aux fuites qui, elle, est de /( % pour la charge normale et les deux enroulements, donc y. % pour un enroulement seulement.
- Donc :
- sin 0 —Lîïi — L — _L -- °>a5
- IQ /| ioo %o i ooo
- Ceci étant, soit (fig. f\), ah le voltage lij et eu; le voltage E2. Le doigt M étant levé, chaque point de la résistance R a comme potentiel un point de la ligne ah.
- Or, aucun point de la ligne ah n’aura le potentiel doc, donc on ne pourra jamais trouver l’équilibre et le révélateur accusera toujours du courant.
- Mais la distance minimum de c, à la droite ah, est égale à
- . o, a j
- a c. sin . = a c.---.
- i ooo
- C’est la la force électromotrice qui fera circuler le courant minimum à travers le circuit DG AMD ; elle est extrêmement faible par rapport à ac et le révélateur de couraul G accusera pratiquement nn courant nul quand le doigt M se trouvera sur la projection <i de c, sur ah ((ig. 'i).
- La condition d’avoir des résistances sans self est obtenue aujourd’hui couramment dans les boites de résistances à fiches bien connues des laboratoires industriels.
- Enfin, la condition d’avoir les mêmes harmoniques dans la tension E| et E2 est évidemment
- remplie parles transformateurs, chaque harmonique du primaire étant répété presque intégralement au secondaire.
- Sur la ligure i est portée la connexion AC entre primaire et secondaire. Elle n’est pas quelconque et il sc peut que le révélateur n’indique nulle part l’équilibre de la résistance R.
- C’est qu’il faut faire alors la connexion AD au lieu de AC, et intervertir C et D.
- L’emploi des résistances R pour des voltages élevés n’est pas interdit, il suffit de prendre
- V\g. 4.
- plusieurs boiLcs de résistances isolées chacune séparément.
- On pourra toujours employer les transformateurs de potentiel, mais celui-ci vient augmenter légèrement le déphasage de Ej et E3.
- Cette méthode, en dehors des deux principaux avantages cités plus .haut, évite les étalonnages ennuyeux et intempestifs.
- Dans le cas de plusieurs transformateurs identiques, la méthode devient d’une grande rapidité, car on n’a plus besoin de chercher à chaque fois le point d équilibré de la résistance R.
- J’ai obtenu par celte méthode des rapports francs à moins de i/i ooo très facilement.
- Pjîstahini.
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- SURVEILLANCE ET VÉRIFICATION DES INSTALLATIONS INTÉRIEURES CHEZ LES ABONNÉS DES COMPAGNIES OU SOCIÉTÉS DE DISTRIBUTION D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE. — DROITS DES ABONNÉS
- La question de la vérification des installations intérieures chez les abonnés des Compaguies ou Sociétés de distribution d’énergie électrique donne journellement lieu à des différends sur lesquels on nous consulte. Nous avons été saisis, notamment, de plaintes relatives à des clauses plus ou moins fantaisistes que des concessionnaires voulaient introduire dans les polices d’abonnement et qui avaient pour but soit de mettre les frais de vérification à la charge des abonnés, soit de les obliger à faire vérifier leurs installations intérieures par telle ou telle société, désignée par le concessionnaire, sous peine de non-livraison du courant.
- Il importe de mettre nos abonnés en garde contre ces pratiques.
- La surveillance des installations intérieures est très nettement définie par l’article 19 du cahier des charges type ainsi conçu :
- Article 19. — « Le courant ne sera livré aux abonnés que s’ils se conforment, pour leurs installations intérieures, aux mesures qui leur seront imposées par le concessionnaire, avec l’approbation de l’ingénieur en chef du contrôle, en vue, soit d’empêcher les troubles dans l’exploitation, notamment les défauts d’isolement et la mise en marche ou l’arrêt brusque des moteurs électriques, soit d’empêcher l’usage illicite du courant, soit d’éviter une déperdition exagérée d’énergie dans les branchements et colonnes montantes avant les compteurs.
- « Le concessionnaire sera autorisé, à cet effet, à vérifier, à toute époque, l’installation intérieure de chaque abonné.
- « Si l’installation est reconnue défectueuse, le concessionnaire pourra se refuser à continuer la fourniture du courant. En cas de désaccord sur les mesures à prendre en vue de faire disparaître toute cause de danger ou de trouble dans le fonctionnement général de la distribution, il sera statué par l’ingénieur en chef du contrôle, sauf recours au Ministre des travaux publics, qui décidera après avis du Comité d’électricité.
- « En aucun cas, le concessionnaire n’encourra de responsabilités à raison des défectuosités des installations qui ne seront pas de son fait. »
- Rappelons d’abord que les installations intérieures dont il s’agit ici ne comprennent pas le compteur dont la vérification est réglementée dans un autre article du cahier des charges, l'article 17, dont nous parlerons tout à l’heure.
- C’est en se basant sur les mots mesures qui seront imposées par le concessionnaire, insérés dans l’article 19 précité, que certaines Sociétés se sont cru autorisées à prescrire des vérifications d’installations intérieures, payables par les abonnés et effectuées par tel ou tel industriel désigné obligatoirement aux dits abonnés. — Les mesures que les compagnies peuvent prescrire, en l’espèce, à leurs abonnés ne sont nullement laissées à l’arbitraire du concessionnaire et ne l’autorisent pas à imposer aux abonnés des obligations ou des charges qui ne sont inscrites dans aucun texte réglementaire. L’expression « mesures » est ici synonyme de dispositions, modifications techniques des installations, et n’a pas d’autre sens. Pour éviter d’ailleurs toute discussion à ce sujet, on a pris soin de définir, dans l’article 19 lui-même, ce qu’il fallait entendre par ces mots comme si, d’avance, on avait pressenti et voulu couper court à toute divergence d’interprétation.
- Les seules mesures imposables aux abonnés sont celles qui ont pour objet :
- Soit d’empêcher les troubles dans l’exploitation, notamment les défauts d’isolement et la mise en marche ou l’arrêt brusque des moteurs électriques ;
- Soit d’empêcher l’usage illicite du courant;
- Soit d’éviter une déperdition exagérée d’énergie dans, les branchements et colonnes montantes avant les compteurs.
- Des différents inconvénients que les mesures prescrites doivent prévenir, les uns, comme les troubles dans l’exploitation, intéressent à la fois les abonnés et le concessionnaire — les abonnés
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- «nt évidemment intérêt à ce qu’il n’y ait pas d’arrêt dans leur alimentation en énergie ou lumière
- — les défauts d’isolement peuvent occasionner chez eux des incendies ou des dégâts. D’un autre côté, la mise en marche ou l’arrêt brusque des moteurs peuvent amener des détériorations des installations qui intéressent d’abord le concessionnaire ; l’usage illicite du courant peut lui causer de graves préjudices de même que la déperdition d’énergie dans les branchements et colonnes montantes avant le compteur.
- — Tout compte fait, la vérification préalable des installations intérieures est prévue,sans contredit, beaucoup plus dans l’intérêt du concessionnaire responsable de la marche générale de l’exploitation à l’égard de l’autorité concédante qu’en faveur des abonnés.
- La répartition des intérêts en jeu en vue d’une répartition des frais de vérification eût été irréalisable. Aussi, le silence de l’article 19 sur la question des frais de cette vérification indique-t-il nettement que l’administration a entendu laisser toute la charge financière de cette vérification au compte du concessionnaire, « le maître de l’entreprise » en l’espèce, et aussi, comme nous venons de le dire, le plus intéressé à la vérification. Cette opinion ne laisse place à aucun doute, car le cahier des charges, dans ses divers articles, ne manque pas d’indiquer explicitement, chaque fois que l’occasion s’en présente, à laquelle des parties intéressées devra incomber les frais de telle ou telle obligation qu’il imposa
- On en trouve un exemple typique dans l’article 17 relatif à la vérification des compteurs en service chez les abonnés à laquelle le concessionnaire peut aussi procéder, à toute époque, comme pour les autres installations intérieures.
- Celte vérification, qui est considérée comme un accessoire de l’entretien, est faite parle concessionnaire sans aucuns frais pour l’abonné, mais ce dernier a toujours le droit de demander une vérification supplémentaire de son compteur s’il l’estime nécessaire. Dans ce cas, le cahier des charges a réglé de façon très heureuse la répartition des frais de cette vérification qui intéresse également les deux parties en cause. Si le compteur est reconnu exact ou si le défaut d’exactitude est au profit de l’abonné, les frais sont à charge de ce dernier; ils sont, au contraire, à la charge du concessionnaire si le défaut d’exactitude est au détriment de l’abonné.
- 11 11’esl nullement question d’une telle répartition des frais en ce qui concerne la vérification des installations intérieures. Si l’installation est reconnue défectueuse, le concessionnaire n’a qu’un droit : c’est de se refuser à continuer la fourniture du courant. En aucun cas, l’abonné, n’a de frais à payer.
- Si, après vérification des installations, il y a un désaccord entre l’abonné et le concessionnaire sur les mesures à prendre, c’est-à-dire sur les modifications à apporter aux installations de l’abonné pour faire disparaître toute cause de danger ou de trouble dans le fonctionnement général de la distribution, le cahier des charges donne à l’ingénieur en chef du contrôle la mission de départager les parties, sauf recours au Ministre des Travaux publics qui statue en dernier ressort après avis du Comité d’électricité.
- Ces dispositions indiquent nettement que l’abonné jouit de toute latitude pour faire établir ses installations intérieures par qui bon lui semble; qu’il peut même les installer lui-même au besoin, mais qu’après vérification par le concessionnaire il sera tenu d'y apporter les modifications qui auront été décidées dans les conditions ci-dessus en cas de désaccord entre les deux parties en cause.
- Toutefois, comme contre-partie de la liberté d’installation laissée à l’abonné, l’article 19 ajoute in fine que le concessionnaire n’encourra pas de responsabilité à raison des défectuosités des installations qui ne seraient pas de son fait et on doit admettre, pensons-nous, que ce paragraphe a trait non seulement aux défectuosités des installations faites par l’abonné sans que le concessionnaire en ait eu connaissance, mais aussi à celles qui lui auraient été imposées en cas de désaccord; il est permis de penser cependant que des défectuosités seront peu à craindre en ce cas. Quoi qu’il en soit, le concessionnaire * ne pourra pas se plaindre que l’article 19 n’a pas été rédigé avec le plus grand souci d’impartialité.
- On doit conclure de tout ce qui précède :
- i° Que les abonnés 11’ont aucuns frais à payer pour la vérification de leurs installations intérieures ;
- 2° Qu’ils ne sont nullement tenus de les faire établir par un industriel déterminé que voudrait leur imposer le concessionnaire. Ils jouissent d’une entière liberté à ce sujet.
- J. DK RlGNEY, Avocat-conseil.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- De quelques difficultés dans la construction
- des générateurs à grande vitesse. — A.-B.
- Field.
- Les limitations de vitesse imposées, au début, par la construction même des générateurs ont quelque peu entravé le développement de la turbine à vapeur mais, en ces dernières années, les générateurs et les turbines ont progressé parallèlement et les vitesses des groupes turbo-géné-raLeurs ont été portées jusqu’aux limites correspondant aux types bipolaires et tétrapolaires.
- La puissance était augmentée eu même temps, en sorte qu’on trouve aujourd’hui en fonctionnement de nombreux groupes d’une puissance normale de 6 a5o kilovolts-ampèrcs à 3 Goo tours par minute, de ao ooo kilovolts-ampères à i Son tours par minute et de plus grandes puissances à i 5oo tours par minute (Go, 5o et a5 périodes).
- L’auteur se propose de discuter les nombreuses difficultés de tout ordre rencontrées dans la construction de semblables générateurs. Pour fixer les idées, il prend un cas concret : générateur triphasé de ao ooo kilowatts, 4 pèles, i 8oo tours par minutes, Go périodes, i3 aoo volts.
- Un tel générateur a un rotor mesurant i m. 3oo X i m; yoo. Sa construction oblige, plus que d’ordinaire, à tenir compte de conditions mécaniques et électriques contradictoires, lie rotor seul pèse déjà 27 tonnes et doit tourner à lies vitesses de 7 3oo mètres à la périphérie qui est ainsi soumise à une force centrifuge de a t. a5o par kilogramme de matière.
- Rotor. —- En premier lieu, il est impossible d’employer des rotors creux ou formés de disques vissés sur des arbres traversant debout en bout. On pourrait iaire ccs rotors forgés, un lingot de a,mètres de diamètre supportant fort bien une réduction de section de a à 1.
- •La Westinghouse a cependant cherché un mode de construction qui permît de trouver, en tout temps, quelle que fût la situation du
- marché métallurgique, et autant que possible dans n’importe quelle aciérie des Etats-Unis, les matériaux nécessaires. C’est, dit l’atiteur, la seule façon sure et certaine de procéder. Les matériaux qui répondent le mieux à ces conditions pratiques sont les plateaux laminés, déjà employés, il faut le dire, dans la construction de générateurs à grande vitesse actionnés par moteurs hydrauliques.
- L’adoption de plateaux laminés pour la construction des rotors offre de nombreux avantages: pour un très bas prix au kilo, on dispose d’un métal possédant des qualités parfaitement définies et constantes du centre à la périphérie et d’uUe extrémité à l’autre du rotor; les tensions intérieures y sont pratiquement sous le contrôle absolu du constructeur; le travail du métal par forgeage ou laminage se fait à cœur. 11 semble, a priori, qu’on se heurte à la difficulté signalée au début concernant les rotors creux, mais Bchrcnd a tourné cet obstacle en faisant des paquets de tôles s’emboîtant par des mortaisages de faible profondeur l’une dans l’autre et, à chaque extrémité, dans les brides de demi-arbres forgés d’une seule pièce. Une profondeur d’emboîtement de 3 millimètres environ est suffisante, si l’on assemble le paquet de tôles et les brides par 4 ou G boulons en acier chroiue-nickel de chacun 100 millimètres de diamètre. Un rotor de 1 m. 25 à 1 ni. 40 de diamètre peut ainsi être construit avec la rigidité d’un organe fait d’une seule pièce. Ces boulons peuvent être serrés jusqu’à travailler, sous une charge de kilogrammes par millimètre carré. L’uniformité de tension peut, d’ail-| leurs se vérifier en observant l’allongement, qui | atteindra en bien des cas jusqu’à -2 mm. 5.
- Dans celle construction, il subsiste bien encore deux demi-arbres forgés chacun d’une seule pièce avec une bride dont le diamètre est égal à celui du rotor, mais le poids de ces pièces est notablement réduit par rapport à celui d’un i rotor forgé; d’autre part, la bride de grand
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- diamètre est relativement peu épaisse, le travail peut en être terminé par un forgeage de l’arbre en bout qui améliore le métal en lui donnant l'homogénéité désirable. C’est ainsi que des éproiivëttes cylindriques de 5i mm. X 12 mm. 7 prises dans de pareilles brides à 200 et même a'io millimètres de profondeur ont donné—pour un acier de 2/, kg. 5 de limite élastique et 49 kilogrammes de résistance à la traction — un allongement de 20 % et une striction de 35 % .
- Les plaques seront laminées eu partant de lingots de telles dimensions qu’une tôle fournisse un disque. La plaque peut être livrée brute par le laminoir, ou le flan du disque, découpé à la cisaille avec Un excédent de diamètre de 5o à 75 millimètres sur la dimension définitive. Sur l’épaisseur de la plaque, un excédent de G à 7 millimètres suffit pour l’usinage des deux faces. En tout cas, le laminoir marquera la partie de la plaque ou du flan correspondant au haut du lingot ; cela permettra d’assembler les plaques en les décalant de 6oa, par exemple, l’une par rapport à l’autre, de telle façon qu’il n'y ait aucune trace, dans l’ensemble du rotor, des différences qui existent dans tes propriétés physiques du métal suivant les directions parallèle et perpendiculaire à celle du laminage.
- Les propriétés moyennes du métal ainsi obtenu sont caractérisées par les chiffres sui-van ts :
- Résistance à la traction....... 47 kg/min‘-
- Limite élastique............... 2/, kg/mm2
- Allongement sur 5i millimètres. 27 %
- Striction (diam. = 12,7 mm.).. /,J> %
- Vitesse critique. — Bien que beaucoup de gros rotors fonctionnent de façon satisfaisante à des vitesses supérieures à la vitesse critique, il y a, croit-on, un avantage marqué ii rester au-dessous de celte valeur lorsque la chose est possible. Pour cela, le corps du rotor doit être court et aussi peu lourd que faire se peut; ce qui implique une forte induction dans l’entrefer et un grand travail du métal du stator au voisinage de l’entrefer, le diamètre de l’arbre doit être grand et l’on doit admettre des vitesses périphériques élevées pour les tourillons et bagues. La portée entre les tourillons sera réduite, ce qui impose des limitations dans la construction des enroulements de stator et oblige à supprimer les ventilateurs de. rotor.
- Remarquons que la construction de rotor décrite ci-dessus ne comporte pas, à proprement parler, de vitesse critique. Cette vitesse dépend, en effet, de sa rigidité dont l’inverse peut se mesurer grossièrement par la flèche prise par le rotor au repos par unité du poids appliqué au centre de l’arbre.
- Or, le rotor se compose de pièces à faible section — les boulons d’assemblage — travaillant à la traction, et de pièces à grande section — les disques — travaillant à la compression. Tant (pie ces conditions subsistent, la rigidité est la même que celle d’une pièce mônobloc et n’est pas affectée par la répartition des efforts. Mais si la courbure prise atteint une valeur telle que l’effort de compression disparaisse d’un côté des disques, la rigidité faiblira brusquement, la section du rotor se trouvant réduite, du côté en tension, à celle des boulons d’assemblage.
- Ventilation. — Le meilleur système de ventilation sera celui qui combinera un passage axial sous les rainures des enroulements à une décharge radiale répartie sur une zone centrale assez grande du rotor. Le rotor à plateaux s’y prête admirablement: des canaux radiaux de 9 à 10 millimètres peuvent se faire par fraisage des plateaux dans la région des rainures et des dents, la région des pôles restant pleine, comme c’est nécessaire au point de vue magnétique. Après assemblage des plateaux et demi-arbres, les trous des boulons sont alésés, les boulons serrés et les rainures taillées.
- Enrouleinents de rotor. — Un enroulement bobiné de champ, engagé spire par spire dans les rainures, est employé pour le rotor décrit, avec isolement au mica qu’une légère monture d’acier protège contre l’effet de vent. Pour plusieurs raisons d’ordre mécanique, on a d 1*1 sacrifier un peu les conditions d’ordre électrique auxquelles devrait satisfaire l’enroulement, en Sorte qu’on emploie une bande relativement large — d’environ 45 millimètres — à 'i spires seulement par pôle, soit G par groupe, dans le rotor tétrapolaire.
- Les enroulements de champ, même de cette largeur, auront une épaisseur assez grande — 2,5 millimètres pour excitation à 220 volts, par exemple; il n’est pas facile d’assurer solidement de tels bobinages dans les rainures de manière à éviter-tout déplacement en marche. N’oublions
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- pas que, dans un pareil rotor, la pression des enroulements sur les cales, lorsque la vitesse de régime est dépassée de 5 % , dépasse 200 tonnes par rainure. Il n’est guère possible de poser l’enroulement sous pareille pression, mais on peut en limiter le jeu à une très faible valeur par applications répétées de compressions énergiques alternant avec des passages à l’étuve.
- Il importe aussi que la cale soit posée lorsque l’enroulement est soumis à une forte pression. La disposition que montre la figure 1 est très pratique à cet égard, d’autant que la partie médiane en bronze peut être introduite dans la rainure et refoulée contre l’enroulement sous
- Fig. 1. — Gale en trois pièces.
- forte pression tandis qu’on chasse en place les deux bandes d’acier latérales, sans frottement à la surface du bobinage isolé. Outre ses avantages mécaniques, cette cale en trois pièces en offre d’autres, d’ordre électrique. En raison de la densité élevée d’entrefer de ces machines, les dimensions d’entrefer sont faibles et de l’ordre de 25 millimètres suivant le rayon. Avec un tel entrefer, la largeur de rainure nécessaire pour loger dans le rotor une bande de cuivre de 45 millimètres introduirait une perte supplémentaire considérable dans les dents du stator par suite de la pulsation du flux dans chaque dent quand les dents et rainures du rotor passent devant elle. Or, par la cale en trois pièces, l’ouverture de la rainure de rotor est réduite de beaucoup, au point de vue magnétique, ce qui établit une compensation.
- Frett.es d’induit. —Ici, la difficulté est grande pour maintenir les enroulements extérieurs au rotor. Des méthodes connues, la meilleure jusqu’ici pourdes machines de cette dimension consiste à employer des frettes en acier chrome-
- nickel sans soudure. Ces frettes supportent, du seul fait de leur propre poids, un effort de 12 kilogrammes par millimètre carré à la vitesse normale; aussi, doit-on, pour leur fabrication, employer un métal possédant au minimum les caractéristiques suivantes :
- Résistance à la traction...... 84 kg/mm2
- Limite élastique.......•...... 70 kg/mm2
- Allongement (sur 5i mm.).... 18 %
- Striction (diam. = 12,7 mm.).. 5o %
- La cassure en est toujours soyeuse et généralement en cuvette symétrique. Il convient de prélever quatre éprouvettes par frette et de produire ces cercles au laminoir à bandages.
- On les fixera par une clavette logée, de préférence dans le corps du rotor plutôt que dans le plateau extérieur.
- L’acier est utilisé pour ces frettes, en dépit des
- Fig. 2. — Frettage de rotor.
- difficultés électriques et magnétiques qu’il introduit, parce qu’ici les considérations mécaniques prédominent sur toutes les autres. Néanmoins, elles tendent à établir, de pôle à pôle, un court-circuit magnétique et produisent, en fait, une grande dispersion. On donne à la base de la frette une forme telle et on la relie de telle façon au corps du rotor que l’inconvénient soit réduit au minimum. Pourun rotor à !\ pôles, une légère modification à cet égard peut donner une grande différence dans la dispersion. Les grosses machines à 2 pôles saturent presque nécessairement la section transversale delà frette et, en ce cas, le plateau terminal qui centre la frette à son extrémité est fait en bronze au manganèse pour parera toute autre dispersion. A11 contraire, dans les machines à 4 pôles, ce disque se fait en acier sans affecter sensiblement la dispersion.
- Dans les pièces en acier chrome-nickel, il faut éviter les arêtes vives et arrondir les angles. On a employé aussi, pour les frettes, l’acier à 25 % de nickel et le bronze au manganèse, qui ne sont pas magnétiques, mais ils sont moins avantageux
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- comme résistance mécanique. Ils conviennent pour les petites machines, mais, dans le cas qui nous occupe, le point de vue mécanique prime toute autre considération dans le choix du métal des frettes.
- Tant que la charge est à peu près équilibrée — en courant tri ou diphasé — l’objection à l’emploi d’une frette magnétique d’extrémité réside dans l’inconvénient du flux additionnel imposé au rotor. Les enroulements en saillie du stator enveloppant la frette en acier, le flux de dispersion de ceux-là pénètre celle-ci et est bien accru parla présence d’un métal magnétique; mais ce flux se rapproche suffisamment d’un champ tournant de grandeur constante pour que des pertes relativement faibles se produisentdans les frettes. Il arrive cependant qu’on ne puisse maintenir sur un réseau l’équilibre des phases ; alors, le flux de dispersion de stator n’est plus un simple champ tournant et cela donne lieu à de très fortes pertes dans la.frette d’extrémité.
- L’expérience a montré qu’une feuille relativement mince de cuivre étiré, appliquée extérieurement à la frette, donne passage à un courant suffisant pour protéger du flux de dispersion la frette magnétique qu’elle recouvre. Pour éviter la surépaisseur que cela donne à la frette, tant extérieurement qu’à la base, l’auteur indique que, dans une série d’alternateurs de 20000 kilovolts-ampères, on a remplacé cette feuille par un certain nombre de rubans de cuivre d’environ 5 millimètres d’épaisseur matés dans des gorges en queue d’aronde taillées dans la frette parallèlement à l’axe. Ce cuivre couvrait ainsi 80 % environ de la surface delà frette et ne lui donnait pas de surépaisseur. Le circuit circonférentiel du courant de protection était réalisé par une ceinture de cuivre, en deux bandes encastrées dans une rainure circulaire en queue d’aronde taillée au voisinage immédiat du bois externe de la frette. De l’autre côté de cette dernière, une frette en bronze au manganèse (R =52, 5 à 60 kg/ mm-, E = l\2 à 5i kg/ mm2, A — 12 à i5 % , <7 r— 20 à 3o %) était soudée à la frette d’acier au chrome-nickel. Tout en assurant de façon plus certaine la liaison électrique entre la frette magnétique et le corps du rotor, cette frette offre l’avantage de les isoler magnétiquement l’un de l’autre.
- La charge non équilibrée affecte aussi, cela va de soi, le régime du flux magnétique dans le rotor proprement dit, ce qui nécessite l’emploi
- d’amortisseurs longitudinaux. Dans la région des rainures, les cales jouent ce rôle et, pour ce faire, elles sont constituées de bandes continues en cuivre étiré dur; dans les autres portions, bn dispose des amortisseurs spéciaux, complétant leur circuit électrique par toutes les frettes ou ceintures de bronze des frettes terminales.
- Calage des enroulements de rotor. — De même qu’il est nécessaire de relier les frettes au corps du rotor au moyen de clavettes, de même il faut caler les enroulements dans leur partie extrême, extérieure au noyau du rotor. Pourdes machines à 4 pôles, à 3 grosses bobines seulement par pôle qui ont moins de 90° de pas, il n’est guère besoin de dispositifs spéciaux. Mais pour celles à 2 pôles, où la portée des bobines estdouble et le nombre de bobines par pôle plus grand, par suite où la saillie des bobines hors du noyau est augmentée, ces enroulements doivent être solidement calés.
- Fig. 3. — Culage des enroulements.
- La figure 3 montre le système employé dans une machine bipolaire de 21 000 kilovolts-ampères : deux butées radiales sont fixées sur' le corps de l’arbre de rotor — de très gros diamètre en ce point— au moyen de boulons en acier chrome-nickel. Contre ces butées appuient les bobines de plus grande portée ; les autres sont maintenues par des cales intermédiaires. .
- Construction du stator. — Les conditions électriques à réaliser dans le stator ne sont nullement simples; on en signalera ici quelques-unes. On a déjà parlé des fortes inductions dans l’entrefer et du travail rigoureux que doit fournir le métal du stator dans le voisinage des rainures.
- La faible largeur relative de l’entrefer et la longueur considérable de la machine prohibent l’emploi d’évents radiaux recevant toute leur ventilation de l’entrefer; il faut, de toute nécessité, un système de ventilation axiale et toutes
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- ces machines en possèdent un très complet; le volume du vent est particulièrement grand derrière les dents.
- En raison de la longueur de ces machines, Pair est admis à chaque extrémité et déchargé au centre. Cela évite, d’une part, la différence considérable de température entre l’entrée et la sortie de l’air et simplifie, d’autre part, la question de ventilation du rotor.
- Le volume d’air réfrigérant nécessaire à une pareille machine est d’environ i 700 mètres cubes à la minute. Cela exige une grande section de l’orifice central d’où grande concentration du flux dans les paquets de tôles immédiatement voisins de cet orifice et entrée d’une grande partie du flux de dispersion du rotor par la face et non parla tranche de ces paquets.
- Ces conditions produiraient un échauffemenl de cette partie du stator auquel il convient de parer, ce qui se peut de deux manières :
- i° En proportionnant convenablement le flux par centimètre de noyau immédiatement à proximité de l’orifice ;
- u0 En dérivant le flux de dispersion qui s’échappe du rotor dans deux paquets de tôles d’épaisseur convenable, placés au centre de l’orifice de ventilation.
- Courts-circuits extérieurs. — On a, au début, longuement discuté sur ce qui se passe dans ces grands alternateurs au cas d’un oourL-eircuil de feeder ou équivalent et sur l’opportunité d’employer de grosses bobines de réaction entre les générateurs et les barres-omnibus. Bien qu’une certaine réactance extérieure soit parfois utile, l’auteur est de ceux qui pensen t que ces machines doivent pouvoir supporter la mise en court-circuit sur elles-mêmes quand elles sont excitées et à plein voltage.
- On tire un grand avantage pour cela de l’aug-mentation artificielle de l’entrefer et la cale magnétique de rainures décrite plus loin remplit fort bien cet office.
- Calage des enroulements de stator. — Les enroulements de stator sont montés sur des moulages a chevrons en bronze qui en maintiennent l’écartement à la façon des rainures de stator.
- Inertes superficielles du rotor. — Dans les turbo-générateurs, on avait jusqu’ici eu peu d’occasions de se préoccuper des pertes superficielles du rotor occasionnées par les rainures ouvertes du stator- Dans le cas actuel, cepen-
- j dant, il faut faire grande attention à ce point, l’entrefer 11c mesurant que a!> millimètres et l’induction y étant très forte. Dans les premières machines, où les voltages au stator étaient peu élevés, on avait pu réaliser un compromis par l’adoption d’une ouverture de rainures raisonnable quoique un peu faible au point de vue électrique. Mais, en abordant les voltages de i *i -aoo volts, il fallait trouver le moyen d’employer de larges rainures de stator tout eii évitant de sérieuses pertes par la surface du rotor.
- Kig. 4. — Gale de rainure*
- À cet effet, on a construit une cale magnétique (fig. /|) formée d’un paquet de tôles estampées, assemblées en longueurs d’environ 75 millimètres entre des plateaux à brides en cuivre. Ces cales recouvrent la rainure d’un pont léger en un métal magnétique et ménagent un vidé assez grand au centre. On les engage dans la rainure et l’on citasse entre elles et les enroulements de petites cales rectangulaires en fibre.
- Ce dispositif a permis, avec un entrefer de 2 fi min. /), d’adopter une largeur de 1 millimètres pour les rainures de stator cl d’établir correctement, au double point de vue mécanique et électrique, les enroulements de stator.
- Le choix, pour le stator, d’un conducteur de la dimension voulue, est diilicile, les pertes par courants de Foucault devant être maintenues à une valeur assez basse. Grâce à la protection que donne la cale magnétique contre le flux extérieur, il n’y a pas d’objection sérieuse a employer une bande de cuivre d’environ 12 111m. 7 de largeur, en travers de la rainure et le conducteur peut être formé d’un certain nombre de bandes semblables en parallèle. Ordinairement, il suffit que les spires soient isolées les unes des autres et, qu’au bout de la bobine le conducteur soit retourné de telle façon que la bande la plus proche de l’entrefer dans une rainure se trouve au fond de la rainure dans l’autre moitié de la bobine. Cette interversion évite bien les pertes par courants de Foucault dans une certaine
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- mesure, mais, dans le cas considéré ici, où l’épaisseur totale de chaque conducteur est d’environ 3a millimètres, et où il y a deux conducteurs semblables en profondeur par rainure, où, dé plus, la longueur active du conducteur est une fraction notable de la longueur de spire, cette disposition n’est pas suffisante.
- Il a fallu avoir recours à une autre un peu plus compliquée : les enroulements sont reliés les Uns aux autres bande par bande ou par groupes de bandes, ce qui assure une interversion plus complète des bandes dans la rainure. En fait, on a un conducteur beaucoup plus petit avec un enroulement à circuit multiple, disposé de façon à ce qu’il n’existe qu’un voltage insignifiant entre les divers conducteurs parallèles; cela évite la perte de place qui résulterait de l’emploi d’un bobinage à circuit multiple et conducteurs isolés en cohséquence.
- Eu égard à la grande longueur de la machine, aux conditions assez rigoureuses de travail vers le milieu et à la plus grande difficulté de dispersion de la chaleur par Conductibilité du cuivre vers les extrémités, on a jugé nécessaire de rendre aussi ignifuge que possible l’isolant du stator.
- Dans ce but, on a adopté des enveloppes au mica posées à la machine sur les bobines.
- Les difficultés rencontrées tiennent, en somme, aux dimensions des conducteurs. Si l’on augmente la section de cuivre pour abaisser la température, on tombe dans un autre inconvénient. Si l’on pouvait isoler les bobines du stator dans des tubes de silice fondue, on pourrait réduire la section de cuivre et surmonter en même temps bien des difficultés dues aux courants de Foucault- il n’y aurait plus de crainte à avoir au sujet du très grand étouffement accidentel des conducteurs.
- Malgré le rapide essor de la fabrication de la silice fondue et en dépit des avantages que présente cette matière, il existe encore de nombreux obstacles à son application au cas considéré.
- (Proceedings of lhe American Institule of Electrical Enginecrs, '2$ novembre 1915.)
- Données expérimentales relatives aux températures acceptables pour les isolants à, base de mica. — F.-D. Newbury.
- Dans son mémoire l’au teur donne les résultats de trois séries d’essais effectués sur le premier «alternateur de 3 7'jo Kva, 300 volts, installé à Niagara Fallsen vue de déterminer les températures internes du cuivre. Ces essais avaient pour but d’obtenir les données nécessaires connaître la température de bon fonctionnement d’isolements composés de mica et toile ou de mica et papier.
- Les règles énoncées par VAmerican Institule of Electrical Engineers recommandent de ne pas dépasser la limite de 125°, par suite du manque de données précises permettant de justifier l’adoption d’une limite plus élevée.
- L’alternateur sur lequel ont porté les essais a été choisi à cause de son long service et du fait que la plus grande partie de son enroulement et de son isolement était encore intacte. On s’est proposé d’évaluer les températures internes de l’enroulement dans les conditions habituelles de charge du générateur.
- Chaque encoche renferme deux conducteurs
- «
- Fjgt j, — A, B, (J, D, position des thermo-cléments dans les différents essais.
- constitués par des barres de cuivre ayant 33 sur 11 millimètres de section (fig. 1).
- L’isolement est consiitué par des fragments de mica fixés sur une toile servant de support.
- L’épaisseur du mica est environ trois fois celle de la toile de sorte que les 7r> % de L'isolement sont formés de mica.
- L’isolant avait été enroulé à la main autour du conducteur et maintenu en place par un ruban de toile fixé tout autour.
- Les températures ont été mesurées à l’aide de petites bobines de résistance ou de pinces thermo-électriques insérées dans le générateur. Les résultats de ces. mesures sont consignées
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- dans le tableau I et représentées graphiquement ] supérieur et inférieur. Les courbes et le tableau par les courbes de la figure 2. I montrent également que la température mesurée
- Tableau I.
- VOLTS AMPÈRES PAR PHASE ÉLÉVATIONS DE TEMPÉRATURE
- entre la barre inférieure et le bas de l’encoche cuivre de la barre inférieure entre les barres à 5 pouces de l’extrémité entre les barres au centre du noyau cuivre de la barre supérieure
- 2 340 859 )> » 100,5 » »
- 2 3oo .79° 72 )) 89 ?8 »
- 2 3oo 99° 89 » 1 25 133 »
- 2 3oo 680 » 84 )> 9^ 111
- 2 3oo 870 » 120 )> 134 167
- 2 3oo 980 )> i38 » 155 ‘94
- Les courbes et le tableau précédent montrent très nettement les très grandes chutes de température qui se produisent à travers l’isolement dans le générateur étudié ainsi que la différence notable entre la température de la barre inférieure et celle de la barre supérieure. La barre voisine de l’entrefer est à une température plus élevée (d’environ 5o°) que la barre située au fond
- yu---- , l
- 0 100 700 3 00
- de l’encoche. Cette constatation est d’accord avec le fait connu que les pertes par courant de Foucault se produisent surtout dans les barres les plus voisines de l’entrefer; dans un mémoire antérieur, À B. Field, calculant ces pertes par courants de Foucault pour le générateur sur lequel ont porté les essais, a trouvé que ces pertes valaient respectivement 6,6 et 1,7 fois les pertes dues au courant de charge pour les conducteurs
- entre les barres est comprise entre les températures des deux barres, mais est beaucoup plus voisine de la température de la barre inférieure. Cela tient à ce que, comme l’indique la figure 1, le thermo-élément placé entre les barres épouse la courbure de la barre inférieure et est ainsi en meilleur contact avec elle qu’avec la barre supérieure.
- La variation rapide de l’élévation de température dans l’enroulement constatée au cours des essais est due à la concentration de grandes pertes dans de petits volumes de substance et à des températures du noyau relativement basses. Dans les générateurs modernes, avec une meilleure répartition des pertes, la différence des températures mesurées entre les bobines et entre la bobine et le noyau doit être comprise entre io° et i5° au lieu de 5o° environ, comme on l’a observé (tableau I); parsuite, dans les générateurs plus modernes, les courbes d’échauffement de l’enroulement et du noyau coïncideront très approximativement.
- Le générateur sur lequel ont porté les essais a été mis en service en août 1895 et a fonctionné pendant un intervalle de vingt années. Les réparations dont a été l’objet une très minime fraction de l’enroulement n’ont jamais été motivées par l’effet de l’élévation de température sur l’isolement. Les livres de contrôle de la station ont permis de recueillir les renseignements approximatifs suivants :
- Le générateur a fonctionné pendant environ 110 000 heures jusqu’en aoûti9i5,ce quiéquivaut à 5 800 heures par an et 16 heures par jour en
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- moyenne. Il a fourni en tout 280000000 de kilowatts-heure, ce qui équivaut à une puissance moyenne de 2 55o kilowatts, ou une charge de 600 ampères par phase. Il a fonctionné pendant environ 65 000 heures sous des charges dépassant la charge moyenne de6oo ampères par phase et qui sont indiquées dans le tableau II.
- Tableau II.
- DURÉE DE SERVICE EN HEURES AMPÈRES PAR PHASE
- 4o 000 600 à 700
- i3 800 700 à 800
- 8 200 800 à 900
- 2 600 900 à 1 000
- IOO 1 000 à 1 100
- Il est alors possible de déterminer le temps pendant lequel le générateur a fonctionné sous diverses températures. Il suffît de calculer les valeurs de la température correspondant aux intensités précédentes. D’où les résultats suivants :
- Tableau III.
- DURÉE DE SERVICE EN HEURES TEMPÉRATURES DE FONCTIONNEMENT
- 40 000 120® à i45°
- 13 800 i45u à 175®
- 8 200 175® à 210®
- 2 600 2iou à 245®
- IOO 245° à 285°
- Le générateur a donc fonctionné pendant 60 000 heures à des températures variant de iao° à a85® et pendant 24 700 heures à des températures variant de i45° à a85 degrés. En d’autres termes, le générateur a fonctionné pendant un temps équivalant à sept années à des températures supérieures à 120®, pendant une durée de trois années environ, à des températures supérieures à i45°, et pendant six mois environ, à des températures dépassant 175®.
- Conclusions relatives à la durée de l’isolant. — Pendant l’été 1914 un certain nombre de barres ont été enlevées de l’enroulement et leur isolement a été soigneusement examiné. Le mica a été trouvé inaltéré et sans aucune modification
- perceptible dans sa structure, sa résistance mécanique ou son élasticité. La toile avait perdu toute consistance, avait même complètement disparu par endroits et se trouvait réduite en poudre. Avant d’enlever l’isolement de plusieurs barres, un essai grossier permettait de se rendre compte de la rigidité de l’isolant : aa 000 volts ont été nécessaires pour percer le plus mauvais, alors que le voltage de fonctionnement est 2 3oo volts.
- Malgré que la toile fût pratiquement détruite, ce qui supprime les 25 % de l’isolement, cet isolement est demeuré suffisant. Ce résultat mérite d’être retenu, car le seul doute sur l’efficacité de l’isolant considéré aux températures élevées (200° à 3oo°) provenait de la disparition probable du support mécanique de l’isolant. Dans le cas envisagé — et ce point a été confirmé par d’autres essais — la disparition de ce support n’a pas réduit d’une façon appréciable la rigidité.
- S’il en est ainsi, on doit conclure que la température limite d’un isolant mica-papier est presque entièrement déterminée par les propriétés du mica. Par suite, une température limite élevée paraît acceptable puisque le mica résiste à l’action de la chaleur jusqu’à des températures de 700 à 800 degrés.
- Il est difficile de tirer, de l’étude précédente, des conclusions sur la température maxima acceptable pour un service continu. Des températures très élevées, par rapport aux pratiques actuellement admises, ont existé dans le générateur étudié ci-dessus sans altérer l’efficacité de l’isolant. Ceci indique qu’avec un isolant à base de mica, de fabrication convenable, l’action de la température n’a pas l’importance qu’on lui prête. Avec ces isolants la température limite, pense l’auteur, pourrait être plutôt déterminée par d’autres facteurs, le point de fusion de la soudure ou la dilatation linéaire des conducteurs de cuivre, par exemple. Certainement la limite fixée par VAmerican Institute, de i25° est trop basse; une limite de i5o° garantie par le fabricant serait largement acceptable et fournirait une marge de sécurité notable avant que la température réelle de rupture soit atteinte.
- A. B.
- (Proceedings of the American Institute of Electrical Engineers, octobre 191S).
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- ÉCLAIRAGE
- Nouvelle lampe à incandescence à grande
- puissance. — E.-A. Gimingham et S.-R.
- Mullard.
- En ij)i3, on a commence au laboratoire des ateliers de Ponders End, de la Société Edison and S-yyan United Electric Light C°, des recherches pour la création d’une lampe en tout semblable, extérieurement, à' l’ampoule à incandescence, mais où la source lumineuse serait un petit arc jaillissant entre deux électrodes de tungstène ou d’une autre substance réfractaire.
- Les auteurs font l’historique de leurs recherches.
- Le premier pas consista à employer deux électrodes de tungstène ou de molybdène qui, d’abord en contact-, pour laisser passer le courant, s’écartent pour former l’arc sous l’effet de la dilatation d’un fil en série avec l’arc. La
- I<ig. i.
- ligure i représente un type d’essai pour courant continu.
- L’électrode positive est formée par un globule de tungstène fondu, et l’électrode négative par un petit balai en lils de même métal. Elles sont montées dans une ampoule qui, après avoir été vidée d^air, est remplie d’azote à une pression égale aux deux tiers environ de la pression atmosphérique. La mise en circuit produit réchauffement de l’enroulement A dont la cha-
- leur agit sur le fil B pour le dilater ce qui a pour elfet de séparer les deux électrodes EE et d’amorcer l’arc. Cela accroît la résistance dans le circuit et porte au rouge sombre l’enroulement de chauffage; l’écartement est ainsi maintenu, tandis qu’une butée F en limite l’amplitude et empêche la rupture de l’arc.
- La lumière obtenue est blanche et très vive.,
- Parmi les nombreux inconvénients de cette lampe, on a reconnu notamment la tendance des électrodes à se ooller au point que le fil à dilatation n’en pouvait vaincre l’adhérence; de plus, l’arc, crachait et cela réduisait considérablement la durée de la lampe que divers perfectionnements parvinrent néanmoins à porter à une cen-laine d’heures. Si l’on pouvait éviter le collage des électrodes, on arriverait à produire une source lumineuse intense et de très faibles dimensions.
- Pour tourner la difficulté, on fit appelau principe suivant qui découle des expériences de sir J .-J. Thomson et du Dr Fleming, entre autres.
- Le filament d’une lampe à incandescence est le siège d’une forte décharge négative et, si une électrode voisine est chargée* positivement, un courant s’établira entre le filament et l’électrode.
- Les premières tentatives d’utilisation de ce principe furent faites au moyen d’une lampe à courant alternatif comportant deux électrodes de tungstène à écartement fixe et, au voisinage immédiat, un fil ioniseur en parallèle avec l’arc. En fermant un interrupteur, l’arc et lefil ioniseur étaient mis simultanément en série; le courant passant d’abord dans ce dernierproduisait l’ionisation de l’atmosphère entre le fil et les électrodes et un arc s’établissait entre ce fil et chacune d’elles alternativement. Au bout d’un instant, le fil était mis hors circuit et l’arc s’établissait entre les deux électrodes.
- Dans la lampe pour courant continu construite sur le même principe mais avec une électrode négative plus petite, on se heurte à une difficulté: l’arc ne quittait pas le fil ioniseur pour passer de l’électrode -f- à l’électrode — parce que cette dernière ne pouvait être portée à une température assez élevée. On y arriva pourtant par la suite.
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- Pour parer à la destruction rapide, par la çha-leurdel’are, du füamentioniseur, on expérimenta sur des mélangea pu combinaisons de tungstène et d’oxydes très réfractaires tels que ceux de zirconium, yttrium, thorium, et l’on parvintàétablir un filament durable. Mais l’action prolongée dp l’arc, sans le détruire, altérait les propriétés du filament qui, après aoo heures, ne rallumait plus la lampe.
- Pour obvier à cette altération, il fallait soustraire la partie active du filament à l’action immédiate dç Parc. C’est ce qu’on a réalisé dans la
- lampe pour courant continu représentée dans la figure a, et qui fonctionne comme il suit ;
- Trois fils traversent le culot delà lampe; sur l’un est montée l’électrodeE, tandis que les deux autres portent le filament ioniseur B B'. Le fil -(-est divisé entre deux circuits dont l’un A passe par une résistance et un contact de l’interrupteur électro-magnétique C au pèle -f- de l’ionigeur B, tandis que l’autre, traversant une résistance et la bobine de l’électro, aboutit à l’électrode -(- de l’arc Ë.
- Le courant traverse d’abord l’ioniseur, porte le filament à une température suffisante pour ionh ser le gaz entre l’électrode. et ce filament; d’abord faibledaus lecircuitdel’arc, il augmente rapidement et fait jouer l’interrupteur qui met hors-cirquitle filament. D autre part, le fil à dilatation F fait osciller les électrodes et les porte en face d’une partie du filament autre que celle qui produit l’ionisation de l’air entre lui et l’arc.
- Dans cette lampe toute la lumière blanehe intense produite émane d’un petit globule de tungstène fondu de a mm. fi de diamètre.
- On peut donner d’ailleurs à l’électrode toute dimension convenable,
- Dans la figure 3, qui correspond au type de lampe à très grande puissance, il n’y a pas de fil à dilatation et l’électrode — est remplacée par une surépaisseur du filament ioniseur; quand l’arc est amorcé entre l’électrode et ce filament, il tend à grimper de lubmême vers le point oit l’écartement des électrodes est minimum.
- Entre autres avantages de ces lampes à arc à ampoule, les auteurs signalent :
- Par rapport aux lampes à arc ordinaires, la suppression du régulateur, de l’entretien, la stabilité de l’arc, l’absence de danger d’incendie ;
- Et par rapport aux lampes à incandescence : la condensation de la source lumineuse en un point, la blancheur de la lumière, le moindre volume aux grandes puissances ; une lampe de 5oo bon-
- g 90 90
- 5 70 to 90 100 HO 190 1*0 ilfO ffû % (tu courant normal
- gies peut n’avoir qu’une ampoule de ioo millimètres de diamètre,
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- Dans le diagramme (fig. 4) qui donne les caractéristiques des nouvelles lampes :
- A, donne la variation de voltage en fonction de l’intensité, — courbe analogue à celle d’une lampe à arc mais plus stable ;
- B, donne la consommation en watts par bougie suivant la valeur relative du courant; au wattage normal, elle est de o w. 5 et au wattage, qui détei’-mine le crachement de l’arc, de o w. 3 seulement par bougie internationale;
- C, indique la variation de l’intensité lumineuse avec le wattage.
- On a déjà fait des lampes de 5oo heures, mais des expériences permettent d’espérer une durée normale de 8oo heures. La perte d’intensité lumineuse au cours de cette existence et d’environ io %.
- L’arc est très stable; il ne s’éteint que pour une chute de voltage de 20 % dans les petites lampes, 25 % dans les grosses.
- L’intensité lumineuse par centimètre carré de surface rayonnante est de 1 55o bougies pour cette lampe, contre i55 pour la lampe à filament de carbone. La coloration de la lumière va du jaune clair aux faibles intensités, au blanc éblouissant lorsqu’on atteint le point de crachement des électrodes. Dans ces limites, l’intensité lumineuse passe de 62 à 45 65 bougies par centimètre carré.
- Le spectre est soutenu et continu dans toute sa partie visible.
- Pour l’instant, la lampe à courant continu ne sera fabriquée que pour les projections optiques et appareils scientifiques nécessitant un foyer lumineux intense et condensé.
- (The Institution of Electrical Engineers, décembre 1915.)
- Lampes à filament de tungstène et atmosphère de gaz inerte.—Dr M. Pirani et Dr A. R. Meyer.
- Un bon nombre de points intéressant la construction de ces lampes sont aujourd’hui fixés.
- Tout d’abord le diamètre de la spirale suivant laquelle est enroulé le filament doit être faible parce que, ce filament se ramollissant, la flèche plu§ grande prise sous un grand diamètre pourrait avoir des inconvénients. Au passage du filament dans les crochets, la spirale est remplacée par une courte portion droite ou courbe pour
- éviter un échauffement excessif et une perte par conductibilité en ce point. Dans les grosses lampes, on se sert beaucoup d’une plaque de mica pour fermer le col de l’ampoule ; de cette façon, en même temps qu’on recueille sur cette plaque une partie du tungstène volatisé, on protège de l’action des gaz chauds le point où les fils d’arrivée traversent le verre.
- Dans les plus grosses lampes, l’azote est utilisé pour le remplissage. Dans les petites, vu le faible diamètre de la spirale, il faut une atmosphère de gaz à faible conductibilité calorifique. On a donc choisi l’argon; mais, comme ce gaz n’offre pas une grande résistance aux décharges électriques, les lampes à atmosphère d’argon donnaient lieu à des courts-circuits; en conséquence, on y a fait une légère addition d’azote. Cette combinaison a son avantage pratique, l’argon du commerce contenant une notable proportion d’azote.
- La pression intérieure des lampes est à froid de 1/2 à 2/1 d’atmosphère; même à chaud elle n’est pas excessive et il n’y a pas grand risque d’explosion. Le température des ampoules est naturellement plus élevée que celle des lampes à vide et ne doit pas dépasser i5o à 200° C au point le plus chaud.
- La résistance de la lampe à froid est le quinzième de la résistance à chaud; au moment de la mise en circuit, il passe donc un courant quinze fois supérieur à l’intensité normale, mais ce courant diminue rapidement ainsi qu’on le constate à l’oscillographé.
- Par exemple, pour une lampe de 1 oooboiigies, le courant tombe au double de sa valeur normale après o,o5 seconde et à cette valeur après o,3 seconde. Pour une lampe de 2000 bougies, les durées correspondantes sont de 0,09 seconde et 0,4 seconde. Ces chiffres sont du même ordre de grandeur que ceux constatés pour les lampes à vide où la résistance à chaud est de 12 à i3 fois plus grande que celle à froid.
- Le filament doit être enroulé en spirale ; parfois, il est disposé en anneau, parfois en zigzag. La distribution de la lumière est assez différente dans les deux cas; elle varie, en outre, avec les types de monture et de globe employés. Il est donc difficile de donner des indications générales à ce sujet.
- Le rendement spécifique est également un point sur lequel on observe des différences, suivant,
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- par exemple, la grosseur du filament. On n’est d’ailleurs pas d’accord sur le mode de détermination de ce rendement. Comme, au début, les lampes de ce genre étaient à grande puissance et pouvaient rivaliser avec les lampes à arc, on évaluait le rendement d’après l’intensité lumineuse dans l’hémisphère inférieur et cela permit de qualifier les nouvelles sources lumineuses de « lampes de demi-watt par bougie ». On abandonnait ainsi la méthode de mesure par l’intensité lumineuse horizontale moyenne, qui avait toujours été en usage pour les lampes à filament de charbon.
- Lorsqu’on fit des lampes plus petites, convenant à l’éclairage intérieur, la question de mesure de l’intensité lumineuse se posa à nouveau, d’autant plus que le filament annulaire donne son maximum de lumière dans une direction axiale, et que le,filament en zigzag le donne dans le sens horizontal. On a proposé aussi de déterminer l’intensité lumineuse sphérique et de définir en même temps la direction d’intensité maximum. 11 faut encore observer, point très important, que le rendement dépend de la force de la lampe et du voltage sons lequel elle fonctionne.
- Dans leur mémoire, les auteurs donnent d’intéressantes courbes montrant la comparaison, au point de vue du rendement, entre les lampes à atmosphère de gaz inerte et celles à arc-flamme et à filament métallique à vide. Il y a deux séries de courbes : pour noet 220 volts respectivement.
- Naturellement, pour les lampes ordinaires à filament de tungstène, la courbe est une droite; le rendement est constant et indépendant du pouvoir éclairant de la lampe. La droite qui le représente est parallèle à l’un des axes de coordonnées. Pour les lampes à are-flamme, cette droite descend légèrement; autrement dit, le rendement croît légèrement avec la puissance de la lampe. Avec les lampes à atmosphère de gaz inerte, la courbe commence, aussi bien pour no que pour 220 volts, par un coude qui passe ensuite à une partie droite. La courbure correspond aux lampes à faible pouvoir éclairant dont le rendement spécifique est bien différent de celui des grosses lampes.
- D’après cela, le terme lampe d’un demi-watt
- ne se justifie que pour ces dernières; néanmoins, pour les plus petites, il y a encore une économie de courant de 3o à \o % sur les lampes ordinaires à filament métallique.
- Un autre avantage, fort apprécié des nouvelles lampes, est le moindre volume à pouvoir éclairant égal.
- Une lampe de 100 bougies à gaz inerte mesure 75 millimètres X i5o millimètres.
- La même lampe, à vide, mesure 100 millimètres X 160 millimètres.
- La durée des grosses lampes à gaz inerte est de 800 à 1 000 heures, et celle des petites lampes de 600 à 800 heures. Toutefois, ces chiffres sont probablement au-dessous de la réalité car, en ce qui concerne les petites lampes, ils ne sont pas encore confirmés par la pratique.
- Quant à l’affaiblissement du pouvoir éclairant à l’usage, les résultats correspondent assez bien à ceux du type d’ampoule à vide.
- La température du filament de lampe de o,5j watt par bougie sphérique moyenne est d’environ 2 5oo° C, soit de /î5o° C supérieure à celle de la lampe à vide fonctionnant normalement et de 90° C supérieure à celle de cette même lampe fonctionnant dans les mêmes conditions de charge. Le filament émet environ 8 bougies Hefner par millimètre carré de surface de rayonnement, soit cinq fois plus de lumière que celui de l’ancienne ampoule à filament de tungstène. La concentration de lumière est également plus grande.
- Si la lumière est projetée dans la direction d’éclairage maximum et si l’on fait le quotient de l’intensité lumineuse par la surface éclairée, oni arrive à des chiffres compris entre 20 bougies et 400 bougies par centimètre carré, contre ceux de 2 à 12 bougies par centimètre carré avec les ampoules ordinaires à filament de tungstène. Avec les nouvelles lampes spéciales pour projections, on arrive à 600 bougies par centimètre carré.
- La lumière est notablement plus blanche que celle des ampoules ordinaires et se rapproche davantage de la lumière du jour.
- (The Electricien, 10 décembre iÇ)i5.)
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- T. XXXII (2e Série). — N" 2.
- ERRATA
- AMPÈREMÈTRE POUR LES COURANTS DE HAUTE FRÉQUENCE ET DE FORTE INTENSITÉ
- Dans l’article de M. Pavlovsky, paru dans le numéro du 25 décembre 1915, plusieurs erreurs se sont glissées :, «
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- 8 Janvier 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 1er au 23 septembre 1915.
- 478 148. — 22 mars 1915. — Meunier (M.) à Saint-Sèrvan. — Récepteur téléphonique haut-parleur.
- 478 162. — 26 mars igi5. — Tigerstedt (E. M. G.). — Microphone.
- 478 179. — 27 mars 1915. —Société Anonyme Westinghouse. — Appareil de réglage,
- 478 i5o. — 25 mars 1915. — Société Babcok et Wilcox ld. — Thermo-diffuseur par l’air pour appareil électrique.
- 478 159. — 26 mars 1915. — Société Landis et Gyr (A.-G.). — Système de ressorts spécialement pour dispositifs de contact électriques.
- 478 170. — 26 mars 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Dispositif de démarrage pour convertisseurs rotatifs accouplés à des survolteurs.
- 478 177. — 26 mars igi5. — Slopeii (T.). — Perfectionnements aux isolateurs pour tendeurs aériens ou organes similaires, et à leur mode de fabrication.
- 478 228. — icr avril igi5. — Wessei. (P.). — Disposition de limiteur de courant.
- 478 23o. — i°r avril 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Instrument de mesure électrique.
- 478 186. — 27 mars igi.5. — Jacoiisen (J. H.). — Interrupteur pour boîtier de lampes de poche. '
- 478 227. — ier avril igi5. — Gimincham (E. A.). — Lampe électrique à arc en vase clos.
- 478 249. — 3 avril igi5. — Brown, Boveri etC°. — Dispositif pour influencer magnétiquement des arcs lumineux électriques dans des récipients à vide.
- 478 267. — 23 octobre 1914. — Maniieimer (A.). — Rhéostat de démarrage pour moteurs électriques.
- 478 3i4- — 24 juillet 1914. — Société Alsacienne de Constructions mécaniques,— Disposition pour éviter l’échauffement des machines électriques.
- 478 328. — 8 avril igi5. — Willard (T.-A.). — Séparateurs pour batteries d’accumulateurs et leur procédé de fabrication
- 478 262. — 3i août 1 g 14— The Electric and Ordnance Accessories C° Ltd. — Interrupteur électrique.
- 478 292. — 6 avril 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements aux rhéostats liquides.
- 478 3io. — 7 avril igiS. — Pariani (E.). — Isolateur à double isolement.
- 478 34o — 10 avril 1915. — de Gossellin (G.-M.-V.) et .Iacquot (L.-L.). — Commutateur à grand nombre de plots.
- 478 276. — 24 février igi5. — Wallace Novelty C°. — Pied de support portatif pour lampes électriques à incandescence.
- 478 386. — 27 juillet 1 g14- — Société (Ch.-M.-G.). Grim.meisen. — Perfectionnements apportés dans les lampes électriques à incandescence.
- 478 36i. — ier avril 1915. — Voulcre (A. D. J. A.). — Dispositif d’appareils permettant la télévision et la téléphotographie.
- 478 363. — i3 avril 191.5. — Jenkins (E.-M.). — Perfectionnements aux monophones sanitaires.
- 478 437. — 17 avril 1915. — The United States Ligiit and Keating C°. —- Perfectionnements aux collecteurs pour machines électriques.
- 478 444- — *9 avril igi5. — Etarlissements de Dion-Bouton. — Disque pour armature en double « T » pour dynamos ou magnétos."
- 478 4°o. — i5 avril 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Contrôleurs pour moteurs électriques.
- 478. 410. — i5 avril 1915. — Campos. — Système de protection des installations électriques contre les surtensions.
- 468 423. — 17 avril igiS.— Giles (G.). — Interrupteur à l’air libre à résistances.
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- T. XXXII (2* Série). — N° 2.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- SOCIÉTÉS
- Société industrielle des Téléphones.
- L'assemblée des actionnaires de la Société industrielle des Téléphones s’est tenue le 18 décembre. D’après les comptes qui y] étaient soumis, un bénéfice net de i 8oo i55 fr. 57 a été réalisé pour 1914-1915 contre 1 849001 fr. 76 en 1913-1914.
- Après prélèvement de 800 000 francs pour amortissements, il reste un solde disponible de'i 000 155 fr. fyj sur lequel l’assemblée a décidé, sur la proposition du Conseil, de distribuer i5 francs par action contre 12 francs précédemment, 52 793 fr. 80 ont été reportés à nouveau.
- Le rapport du Conseil d’administration décide qu’nne somme de 35o 000 francs sera consacrée au personnel mobilisé et à leurs familles. Une pareille somme du reste avait été prélevée sur l’exercice 1913-1914. Cette libéralité est toute à l’honneur de la Société industrielle des Téléphones.
- Ouest-Lumière.
- Les comptes qui ont été approuvés par l’assemblée des actionnaires de la Compagnie d’Electricité de l’Ouest-Parisien (Ouest-Lumière), tenue le 17 décembre, font ressortir, pour l’exercice 1914-1915, un bénéfice net de 1 64o 020 francs contre 2 101 851 fr. 76 en 1913-1914. Adjonction faite du report antérieur, le solde disponible s’établit à 2 689 490 francs, sur lequel l’assemblée a décidé de répartir un dividende de 6 % soit 6 francs par action pour les deux exercices.
- Le rapport constate, malgré la progression des recettes depuis octobre 1914, un fléchissement sensible dans les bénéfices, dû à la hausse du charbon, à la pénurie de main-d’œuvre, etc.
- Est-Lumière.
- Du rapport soumis à l’assemblée du i5 décembre, il résulte que les comptes de la Compagnie d’Electricité de l’Est-Parisien (Est-Lumière) font ressortir, pour l’exercice clos le 3o juin igi5, un bénéfice net de 38o 534 francs fr. 64 contre 996000 francs en igi3-igi4> Le solde disponible, adjonction faite du report antérieur, se chiffre par 1 377 i83 fr. 96 et a été porté à nouveau. Aucun dividende n’a donc été réparti, comme l’an dernier.
- Sud-Électrique.
- Pour l’exercice clos le 3o juin 1915, lebénéfice d’exploitation réalisé par cette Société s’est élevé à 903 237 francs, contre 1 129 919 francs pendant l’année précédente. Le profit net est ressorti à 187 517 francs, au lieu de 63i j 54 francs précédemment. Avec le report antérieur, le solde disponible s’établit à 7i8365 francs, au lieu de 653 284 francs l’an dernier. Il a été consacré en totalité à divers amortissements.
- CONVOCATIONS
- Société Anonyme de Gaz et d’Électricité Paris-Plage et Extensions. — Le 12 janvier, à 2 h., rue Taitbout, à Paris.
- Société Anonyme d’Electricité d’Yssingeaux. — Le 17 janvier, à 2 h. 1/2, rue du Faubourg-Sainl-Honoré, 56, à Paris.
- L’Électrique du Blésois. — Le 24 janvier, à 5 h. 1/2, boulevard Haussmaun, 7.3, à Paris.
- Société Havraise d’Énergie Electrique. — Le 10 février, à 11 h., rue Blanche, 19, à Paris.
- Central-Ouest-Electric. — Le 29 février, à 2 h., rue Viviennc, 51, à Paris.
- La reproduction des articles de la Lumière Électrique est interdite.
- PaIUS. — IMPRIMERIE LEVÉ, 17, RUE CASSETTE.
- Le Gérant: J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 15 JANVIER 1916. Tome XXXII (2® série).
- jw ;
- V
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- 0. BILLIEUX. — Etude sur les vibrations des machines dynamo-électriques. ............ 49
- J. REYVAL. — Calcul et construction des barrages.................................. 53
- Publications techniques
- Electrotechnique générale
- Eléments de circuits à courant continu ou à flux continu en parallèle. Application à un mode particulier de production de courant continu dans les arbres de dynamos, ma-
- chines à pôles conséquents. Extension aux moteurs d'induction. —- Paul Giiîault..... 59
- Télégraphie el télévhonie Etude de transmission transocéanique rapide.
- — Bêla Gati............................... 67
- j.Notes industrielles
- Poêles électriques Oerlikon................. 69
- Nécrologie
- Adolphe Greiner............................. 7a
- ÉTUDE SUR LES VIBRATIONS DES MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES
- L’auteur esquisse une méthode simple et rapide pour « calculer les variations de l’entrefer des machines dynamo-électriques dues au fléchissement de la carcasse ». C’est seulement en se renseignant utilement sur cette question, qu’il sera possible de pousser à coup sûr l’utilisation de la matière à son maximum. Cette étude est complétée par des considérations sur les oscillations propres de la machine dans le cas de déformations symétriques, qui permettent d’éviter des résonances lorsqu’on prévoit la présence de forces extérieures périodiques quelconques.
- Dans la construction des grandes dynamos, surtout lorsqu’il s’agit de machines à petit entrefer, il est indispensable de connaître exactement la variation de celui-ci, due au fléchissement de la carcasse sous l’effortde l’attraction magnétique ou sous l’influence d’autres forces extérieures quelconques susceptibles de provoquer des vibrations. Le calcul des tensions qui existent alors dans la matière quoique dérivant immédiatement du précédent perd de son importance et devient très secondaire. Il est en effet évident qu’elles seront minimes ou tout au moins admissibles tant que là flèche de la carcasse sera encore tolérable®
- Ce problème quoique très long ne présente aucune difficulté dès que l’on connaît les lois relatives au travail de déformation énoncées par Maxwell, Castigliano, etc... On peut de plus le réduire notablement et mettre les résultats sous une forme relativement pratique et explicite. C’est ce que nous nous proposons de faire dans la présente étude en n’indiquant, de solution générale, que pour des cas particuliers dont les formules finales sont simples et rapides lorsqu’il s’agit d’applications numériques.
- Comme la variation de l’entrefer s_era toujours limitée à un faible pourcentage de sa valeur moyenne ou de sa valeur constante théorique, il
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- T. XXXII (2* Série). —N* 3.
- est le plus souvent suffisant de la connaître en quelques points seulement. On aura alors l’avantage de pouvoir se renseigner sansperte de temps sur les dimensions projetées du stator; de se rendre compte si elles sont suffisantes pour lui assurer la rigidité qui lui est indispensable, ou s’il y a lieu de craindre des variations d’entrefer susceptibles de créer des dissymétries parmi les forces électromotrices induites dans la machine. D’autre part, si pour un motif quelconque il existait des forces extérieures périodiques brusques, la carcasse pourrait entrer en vibration, ce qu’il faut éviter par une estimation judicieuse de sa flèche; plus celle-ci sera faible, plus l’amplitude de ces vibrations sera petite.
- Le stator étant fixé sur un socle supposé infiniment rigide et faisant corps avec le massif, on pourra admettre que les pattes de la moitié inférieure de la carcasse sont rigoureusement fixes dans l’espace et qu’elles ne peuvent pas se défor-
- mer (fig. i). Cela permettra alors de calculer séparément chaque moitié, l’une supérieure BD B' embrassanttout un demi-cercle, l’autre inférieure CEC' toujours un peu plus courte. Pour la moitié supérieure on aura deux cas à distinguer, suivant qu’elle sera encastrée ou articulée en ses points d’appui B et B'. Ceci dépend uniquement de l’assise sur laquelle elle repose et de la manière dont elley est fixée, ce qui ne peut s’estimer qu’au juger d’après les plans d’exécution.
- Ces considérations nous conduisent donc aux calculs suivants.
- Les efforts à supporter sont principalement ceux provenant du poids du stator, de l’attraction magnétique sur les pôles et d’une attraction supplémentaire provenant d’une excentricité éventuelle du rotor. Dans certains cas, on aurait en
- outre à considérer le couple exercé sur chaque pôle par la force tangentielle du couple moteur de la machine. Mais le plus souvent il est négligeable par rapport aux autres charges. Au surplus, la méthode employée serait la même, quels que soientle nombre et la répartition desforces dontil faut tenir compte.
- La ligne élastique admise est un cercle de rayon r; par la déformation elle se transforme
- b
- Fig. a.
- en une ligne de rayon de courbure p représentée d’une façon exagérée dans la figure a.
- Sans nous arrêter à en déterminer ici l’équation générale, nous nous bornerons à établir une expression assez simple qui en dérive pour la valeur/de la différence r— p en un point particulier de la ligne élastique, dont le sommet D nous est tout indiqué.
- Par raisons de symétrie il nous suffira d’envi-
- Fig. 3.
- sagcr seulement l’intervalle BD (fig. 3), en ayant soin d’y ajouter alors la force H et lé
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- 15 Janvier 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- moment M0, représentant les tensions existant dans la section en D. Ainsi, malgré la coupure, l’équilibre sèra maintenu.
- Le poids de la carcasse est représenté par une charge verticale />, kilogrammes par centimètre, Uniformément répartie sur la circonférence. La pression qui en résulte en un point P quelconque perpendiculairement à la section en ce point est égale à :
- Pi = -— sin <xdty = — pp'a- sin «
- pétant l’angle variant de o à a. De plus pour le moment créé par cette même charge au même point P, on obtient :
- M,= Ç ^1/-cà}i(/,sina-7-sin^)=/?1/,2asina—/v2(i—cosa).
- Jo
- Les pôles sont toujours suffisamment rapprochés les uns des autres p'our pouvoir supposer l’attraction magnétique uniformément répartie sur tout le contour BD. Elle est représentée par une force radiale/>2 kilogrammes par centimètre. .Comme précédemment, elle crée en P-une pression normale à la section en ce point dont la valeur est :
- P2 — — fp2rdty sin (a — '^) =—PP'i1— cos a)
- J o
- et un moment .
- M2 = fp2r2dty sin (a — +) = p%r* ( i — cos a).
- J o
- Enfin, pour tenir compte de l’excentricité toujours possible du rotor, nous ajouterons une force radialep3 cos kilogrammes par centimètre. Elle est ainsi admise parce que c’est le cas le plus défavorable auquel correspond certainement la plus grande déformation. Si les circonstances l’exigent, on peut toujours la représenter par une fonction analogue quelconque, ou même en ajouter d’autres. La pression qui en résulte en P est alors :
- P3 = — fp3 cos sin (a — <}') —
- i o
- i r . f sin 2 a ,
- == — -p 3rl sin a I —-— a
- et le moment:
- M, =J^p3 cos <}*/• dtyr sin (a —
- 1
- - P»r
- 2
- .2
- sin
- (sin 2 a \ ."
- —I------(- a I — cos a sin2 a I.
- Il reste évidemment à tenir compte de la force II et du moment M0 pour lesquels] on pourra écrire :
- P' = — H cos a ; M' = — H /• ( i — cos a)
- le moment M0 restant le même au point P.
- Supposons pour un instant qu’une force radiale R agisse en D. On aurait pour celle-ci :
- P”
- R sin a; M” = R/- sin a.
- Il suffit donc de faire la somme de toutes les forces normales et de tous les moments ci-dessus pour obtenir en fonction de a :
- P;l=-^Rsina— (H— p2r)cosa.—p2r— ^/V4--/V^<*sina
- — — p2r sin 2 a sin a -]-p3r sin!a cos a
- t\ 2
- M
- = M0—Hr(i—cos a) + R/-sin a+^t?1r2 + -p3/,2^asina
- — (pi/’2—p2r2)(i—cos a)-|— /V'2 sin s*n a
- 4
- - p„f2 sin2 a cos a. 2 r3
- ce qui donne :
- M M
- P0 = P„ + - = — II + —°—Plr (i — cos a). r r
- Or, d’après le théorème de Castigliano, nous aurons :
- ‘ dR
- si A est le travail dû à la déformation, c’est-à-dire si ___
- A - ïhj p°2 cls + ïti /
- M2^
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série). — N° 3.
- E désignant le module d’élasticité de la matière, E la section de la carcasse que nous supposons constante.
- De plus :
- où /• est le rayon de courbure de la ligne élastique et vj la distance d’un élément de surface de la section à Taxe de flexion de celle-ci. Cette dernière intégrale dépend évidemment de la forme de la section F de la carcasse et est à déterminer dans chaque cas. Lorsqu’elle se présente sous une forme trop compliquée, on peut en première approximation remplacer Z par le moment d’inertie .1 de la section. L’erreur commise devient très petite lorsque r est suffisamment grand.
- Après différentes opérations et transformations on obtient, en se rappelant que la force R est nulle:
- /'3 / M \
- f= £e( 0>3(i7/>i/',+OvW+0>/*337>3/>-oJr>l-I-+‘-y) (i)
- le déplacement du point d’application de la force II dans la direction de celle-ci est nul. On obtient alors en posant:
- x. 5 7
- M. (« + r»-) ^ = II (1/17 + °.57 lJ‘) + I ^
- +(0,57—\
- M„ (1,57 + o,57 |J.)
- + (°47 — °,a5iJ.) />,/•-
- = H (1 j'*>7 °.3fi I'-) +
- “O ,36[;./v — o,3o3 [ip:]r
- Ces deux relations nous servent alors à déterminer II et M0, ce qui doit être fait avec assez d’exactitude, la formule (1) étant très sensible. Il est ensuite aisé de calculer les tensions qui en résultent dans la section D.
- Si l’on désire connaître celles existant en un point quelconque P, il suffit d’avoir recours aux formules établies pour M etP0 en ce point.
- Elles sont alors directement données par la formule bien connue :
- les intégrations étant naturellement faites sur toute la longueur de la ligne élastique; soit depuis
- , 7C
- a = o a a = -.
- a
- d’elle est la formule cherchée. Malheureusement elle contient deux inconnues ; ce sont : le moment M0 et la pression IL Pour les déterminer, on* établira deux relations en écrivant que la tangente à la ligne élastique en D; est horizontale, comme avant la déformation et que
- ____0 , M-'! 1
- F "1~ Z /• + •/)’
- les signes indiquant le sens du moment M et de la force normale P,i, par conséquent aussi celui des tensions a.
- Le problème est dans ce cas complètement résolu.
- (A.suivre.)
- O. Billieux,
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- tô Janvier 1916.
- LÀ LUMIÈRË ÈLËCTRIQUË
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- CALCUL ET CONSTRUCTION DES BARRAGES
- Quand un ingénieur a un barrage à construire, il lui suffit d’ouvrir un des nombreux ouvrages techniques qui traitent de la question pour y trouver toutes les indications concernant le calcul de stabilité du barrage, Vestimation du débit, etc. On y trouve,par contre, fort peu de renseignements sur certains problèmes un peu spéciaux qui sont traités ici par l'auteur, d'après une étude parue dans la Schweizerische Bauzeitung, mais dont V importance ne saurait être méconnue ; ce sont, par exemple, les questions d'infiltrations par-dessous le barrage, qui exposent les fondations à des sous-pressions dangereuses pour sa stabilité ou même à des affouillements du terrain.
- Lors de la construction des barrages d’Oester, et Neyetal (Allemagne), on a placé en différents endroits de la maçonnerie des piézomètres qui ont fait l’objet d’observations suivies après le remplissage du, réservoir; malgré tous les soins apportés à la confection de la maçonnerie, on a pu constater que, dans la section la plus exposée, des sous-pressions se manifestent et atteignent leur maximum théorique en amont, et la moitié environ de cette pression en aval. Dans le profil le moins exposé, elles atteignent la moitié environ en amont et un tiers en aval.
- Lorsque le barrage se trouve placé sur un terrain perméable, les sous-pressions sont aggravées par les désagrégations que produit l’eau en s’infiltrant sous les fondations. Ces désagrégations se manifestent même quand le barrage est construit sur rocher et qu’il est protégé par un solide revêtement en béton, maçonnerie, bois ou fer. Au barrage d’Augst-Wyhlen, par exemple, les raccordements des piles et des caissons n’étant pas protégés par de la maçonnerie, mais constitués par un simple revêtement en béton, n’ont pas tardé à se désagréger sous l’action des eaux. Au bout de deux ans à peine, on pouvait constater des cavités de plus de 5o centimètres de profondeur. A Laufcnbourg, le barrage a été construit sur fondations pneumatiques et les seuils d’écoulement sont recouverts d’un blindage en fonte d’acier ; lors, de la construction, plusieurs parties de l’ouvrage sont restées exposées, pendant assez longtemps, à l’action des eaux. En un point qui avait été exposé pendant un an àiun courant de 3 à 5 mètres par seconde, on a constaté que les blindages avaient été entièrement polis par les eaux; les blocs de granit avaient, d’autre part, subi une usure de i5 à 3o millimètres et le béton présen-
- tait des cuvettes de 15 centimètres de profondeur.
- Le sol des fondations est atteint dans des conditions analogues, quoique moins accentuées. Quand il s’agit de graviers ou de sable, au lieu de rocher, ces matériaux sont désagrégés et entraînés peu à peu par les infiltrations. On comprend facilement qu’avec la hardiesse et l’importance des constructions hydrauliques modernes, ilsoitindispensable d’envisager toutes les éventualités et d’étudier dans ses moindres détails la construction d’un barrage.
- L’eau qui s’infiltre à travers le sous-sol obéit aux mêmes lois que l’eau qui s’écoule dans une canalisation. En amont du barrage, le terrain est soumis à la pression de l’eau du réservoir, et, au-dessous du barrage, à la pression des eaux d’aval. Si le degré de perméabilité du sol est uniforme, la pression intérieure diminue proportionnellement à la longueur des fondations; la longueur de la ligne d’infiltration correspond à celle des fondations, y compris les lignes de pal-planches et les murs de garde que doivent franchir les infiltrations. Quant à la vitesse d’infiltration de l’eau, Dupuit a montré, par des expériences concluantes, qu’elle s’exprime par la formule v =K\/j, J étant la pente du courant d’infiltration et K un coefficient de frottement variable.
- Quand cette vitesse dépasse une certaine limite, elle désagrège le terrain dont elle entraîne des parcelles; les fissures d’infiltration s’élargissent et offrent ainsi de moins en moins de résistance au passage de l’eau, dont la vitesse augmente jusqu’à entraîner la rupture de l’ouvrage. Si la vitesse de l’eau reste assez faible pour que l’érosion ne puisse commencer, les fissures du terrain tendent au contraire à se boucher peu à peu par des apports de vase ou de sable,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (28 Série). — N°
- cequiproduit uncolmatage naturel du terrain. On a d’ailleurs de nombreux exemples de phénomènes de ce genre et les puits de prise* d’eau en donnent une preuve certaine : si on abaisse trop, par pompage, le niveau de l’eau dans le puits, le sable et les graviers sont entraînés jusqu’à désagréger entièrement le terrain avoisinant ; la même observation peut sè faire dans les fouilles ddlrift l’épuisement est trop intense, ou dans les installations de filtrage soumises à une trop forte pression.
- Les renseignem,ents dont on dispose sur les coefficients de frottement en sous-sol sont malheureusement insuffisants pour établir les vitesses critiques auxquelles l’érosion commencé.^'
- pression de l’eau en amont du barrage, pour obtenir immédiatement la longueur nécessaire
- et suffisante des fondations, soit :
- — L = c. h.
- D’après serait : Bligh, la valeur de ce coefficient
- Pour les sables très fins et vases. ., «8
- )) sables fins i5
- >J sables à gros grains...... 12
- >> sables et graviers 9
- )) graviers, etc 6 à 4
- Prenons, comme exemple le plus simple, le cas du barrage représenté par la figure i ; c’est-à-dire un barrage avec fondations assez réduites et
- Fig. i, a.
- Fig. 3. — Barrage de Flims.
- On ne peut que se baser sur certaines observations qui ont été faites lors du fonçage de puits d’alimentation ou dans des fouilles dé travaux.
- L’ingénieur canadien Bligh a fait paraître dans Y Engineering News (') et dans son ouvrage The practical Design of Irrigation Works un certain nombre d’études sur des barrages construits sur terrains perméables et sur les causes probables de leur rupture. Il n’a pas pris, comme point de départ de ses investigations, la vitesse d’infiltration de l’eau et les conséquences qu’on peut en tirer, mais il a déterminé, d’après ses observations, un coefficient empirique c qu’il appelle coefficient d’infiltration. 11 suffit ensuite de multiplier, suivant les terrains, la hauteur de
- (') Engineering News, 29 décembre 1910, i3 avril 1911, et 6 février ipi3.
- palier de déversement en aval. La différence de hauteur entre les eaux d’amont et d’aval est donnée par la hauteur AB = h ; BC correspond à la ligne d’infiltration sous l’ouvrage, et AC est la ligne de chute des sous-pressions, correspondant à la ligne piézométrique d’une canalisation. Si on enfonçait, par exemple, un tuyau en un point D, le niveau de l’eau devrait s’élever à peu près jusqu’en D, soit une pression DD'.
- Si le palier de déversement était prolongé en amont du barrage, l’origine B de la ligne d’infiltration serait aussi reportée vers l’amont (en supposant, bien entendu, que ce palier résisterait d’une façon absolue aux infiltrations (fig. a). Toute ligne de palplanehe étanche, mur de garde, etc., a pour effet d’allonger la ligne d’infiltration de l’eau et joue à cet égard un rôle analogue à celui du palier de déversement,'
- Pour tracer la ligne piézométrique, on com-
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- mence par ajouter à la longueur du palier le» longueurs correspondant à la hauteur des murs de garde ou lignes de palplanches, on obtient ainsi la ligne de pente, parallèlement à laquelle on trace la ligne piézométrique.
- Les sous-pressions en un point quelconque des fondations sont données par l’ordonnée cor-* respondante de laligne piézométrique; en aval du barrage, les sous-pressions sont partiellement compensées par la nappe d’eau qui recouvre le palier (sur laquelle il est cependant prudent de ne pas compter). Le palier doit être construit avec un soin tout particulier, car tout défaut d’étanchéité ramènerait vers le barrage l’extrémité de la ligne piézométrique et augmenterait la pente de l’eau, c’est-à-dire sa vitesse d’infiltration.
- Il est prudent de tenir compte, lors du calcul de stabilité d’un barrage, de ces sous-pres-sions, données par la ligne piézométrique.
- Quant au palier de déversement, il y a lieu de le calculer en le supposant noyé, c’est-à-dire en déduisant de son poids spécifique la densité de l’eau.
- Quant à la longueur de la semelle amont par rapport à celle du palier d’aval, elle dépend surtout des questions d’érosion, qui varient beaucoup suivant les installations, car toute variation de vitesse de l’eau sous le palier de déversement produit une certaine érosion.
- Ces problèmes sont malheureusement trop peu connus et on ne dispose, pour les étudier, que d’un nombre restreint d’observations.
- travail pour briser sa force vive. Ce travail peut s’exprimer par
- Il consiste en frottements et dégagements dé chaleur et dans l’accélération de particules d’eau avoisinantes.
- L’accélération de l’eau se manifeste de différentes façons mais suivant des lois bien déter-ntinées. M, Saugey, directeur de l’usine de Chèvres, prés de Genève, a fait sur cette installation desexpériences concernant les dépressions de niveau en aval des grandes vannes. L’auteur de cette étude a complété ces données par des observations précises faites lors de la construction des barrages de Lauffenbourg et Faal Slif k Drave et de quelques petites installations, dont il a pu tirer les conclusions suivantes :
- i° Quand une masse d’eau, animée d’une certaine vitesse, rencontre un obstacle du terrain qui reste cependant submergé, il se produit un remous de bas en haut, qui fait rejaillir l’eau d’une façon non pas continue mais périodique.
- Dans sa rencontre avec l’obstacle, une partie de l’eau a sa vitesse réduite à zéro; le travail qui en résulte se manifeste sous la forme d’un jaillissement des particules d’eaü voisines.
- On observe fréqüemmentdes phénomènes de ce genre, notamment sur les rapides du Rhin entre Laufenbourg (Suisse) et l’endroit où le fleuve s’élargit en aval de cette ville; on en remarque urt très important à Hiigen et un autre à l’extré-
- TaSlkaC I
- VARIAÏfOa ce NiVfcAv
- : Secondes........ 0 IÔ 'iO 3© 40 5© 60 70 80 po ton rto 120 0. i4o
- Centimètres...... O 3o O IO 0 ta 0 11 O II O IO 0 35 Ô
- Lors de son passage par-dessus ou k travers le barrage, l’eau acquiert une vitesse t\ taudis que les eaux d’aval s’écoulent avec une vitesse et. En général f>2 est plus faible que e, et ce changement de vitesse s’effectue presque instantanément, ce qui oblige l’eau à produfre un certain
- mité des rapides, au point où la rivière s’élargit brusquement de 4û mètres (3o mètres de profondeur) à tt% mètres de largeur (4 à 10 mètres). Cette transition brusqué provoque un remous pérfodiqae comme le montrent les relevés de Hmnimètres (Tableau I).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ï. XXXII (2» Série).— N» Si
- Cette succession de petits et de grands remous se renouvelle périodiquement toutes les iao secondes. A Hiigen, l’amplitude est de i3o secondes.
- i° Quand l’eau s’écoule sous une faible épaisseur par-dessus un déversoir, comme le montre la figure 3 (barrage de Flims), la nappe d’eau d’aval est refoulée et sa vitesse accélérée; il se forme ainsi une vague, car la dépression ne subsiste que sur une faible longueur et, sur cette vague, on constate la présence d’une masse d’eau animée d’uti mouvement continu de rotation; cela provient de l’eau qui, n’ayant pas une vitesse suffisante pour franchir la vague, retombe dans la dépression ; la vitesse de rotation de ce rouleau d’eau dépend de la profondeur de la dépression.
- La vague fonctionne à son tour comme chute
- /Vivra u
- Fig. 4. — Barrage de Laufenbourg. — Echelle i : 600.
- et crée une nouvelle dépression suivie d’une nouvelle vague jusqu’à ce que la vitesse de l’eau ait atteint son équilibre normal. Les observations qui ont été faites par le Dr Rebbock et d’autres expériences ont montré qu’il se forme également sous la vague un rouleau d’eau dont le sens de rotation est l’inverse du premier.
- Ces effets se manifestent d’une façon très nette àu barrage de Laufenbourg, lorsque les vannes sont ouvertes d’une certaine façon, comme le montre la figure 4- La lame d’eau a un profil très marqué et on remarque très bien les rouleaux d’eaikqui recouvrent les vagues ; quant aux rouleaux inférieurs, on en constate la présence par leur action sur la lame d’eau qui, au lieu de couler d’une façon régulière, est troublée et disloquée parle mouvement giratoire de cette masse d’eau.
- L’eau, qui se précipite par-dessus le barrage avec une vitesse considérable, doit ralentir sa vitesse pour s’adapter peu à peu âu régime des eaux d’aval; sa force vive est ainsi transformée en un travail qui consiste en une accélération de la vitesse normale d’aval. Une fois cette force vive absorbée, l’eau reprend son cours normal, correspondant à sa pente.
- On observe parfois sur les barrages les deux effets que nous avons décrits ci-dessus.
- Au barrage de Faal, par exemple, on a constaté, d’une part, le ressaut provenant du choc du courant contre le seuil du barrage et, plus en aval,
- Fig. 5. — Barrage de Faal. — Echelle 1 : 600.
- la formation de la vague avec les rouleaux d’eau, (fig. 5).
- 3° Quand l’eau vient buter contre un obstacle trop élevé pour être submergé mais qui lui permet de passer par-dessous (vannes Stoney à moitié ouvertes), il se forme un remous en amont de l’obstacle et une dépression en aval. Lors de la mise en service de l’usine de Laufenbourg en mai 1904, les vannes avaient été abaissées d’une façon assez uniforme. Avant que les vannes inférieures fussent en place, la hauteur de retenue atteignait déjà 5 à 7 mètres. La dépression en aval du barrage dépassait un mètre de profondeur sur 5o mètres de longueur et la vague était précédée d’un rouleau d’eau de plus de 1 mètres de diamètre. La vanne de rive ayant été ouverte un peu plus que les autres, il se produisit un entonnoir
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- la lumière: électrique
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- d’aspiration de 8o centimètres de diamètre.
- L’eau arrive contre les vannes avec une certaine vitesse qui se trouve brisée instantanément ; il en résulte un travail qui se manifeste sous forme de tourbillonnements et de remous.
- Ces remous ne sont que des phénomènes accessoires, comme le sont les rouleaux d’eau, car la masse principale d’eau se précipite vers l’orifice libre sans pouvoir entraîner toute l’eau; il se produit ainsi des aspirations d’air et, en aval du barrage, se manifeste également l’effet que nous avons décrit sous a° avec une succession de vagues et de dépressions.
- Ces remous, rouleaux d’eau, etc., présentent un certain danger pour le terrain submergé par le courant, car ils peuvent se produire eh'sens inverse du courant principal et varient suivant le régime de la rivière. Ils sont susceptibles de désagréger lé terrain et l’équilibre ne s’établit que lorsqu’aucune parcelle de terrain ne peut plus être arrachée par la vitesse de l’eau. Leur effet est analogue, en plan vertical, à celui que produisent, en plan horizontal, les eaux mortes qui se trouvent en retrait de certains ouvrages d’art et qui ne sont pas dans la ligne du courant. Animées par le courant principal d’un mouvement de rotation qui se traduit par des tourbillonnements et des remous, ces eaux ont une action érosive beaucoup plus marquée que celle de la rivière dont la direction est rectiligne.
- On n’a pas encore pu établir de formules permettant de déduire, de l’énergie libérée par le barrage, l’amplitude des dépressions du niveau aval et, par suite, l’emplacement exact des rouleaux d’eau. Il serait pourtant extrêmement utile d’avoir des données précises sur ce problème et un nombre suffisant d’observations pour en déduire des formules pifttiques.
- Le seul moyen dont dispose l’ingénieur est de procéder par comparaisons avec des installations existantes pour déterminer approximativement les emplacements dangereux. Bligh donne, pour la longueur du palier de déversement, la formule empirique suivante :
- L p — io c y! h . —-,
- où h = hauteur de chute en hautes eaux ;
- Q= débit max. (en ms / sec.);
- c — coefficient d’infiltration (dont nous avons parlé plus haut).
- La différence entre cette longueur et la longueur nécessaire contre les infiltrations L — c.h, peut être répartie sur les fondations du barrage, murs de garde, lignes de pal-planches, etc. On peut également prolonger le palier de déversement par un palier d’écoulement dont la longueur, suivant Bligh, doit avoir :
- Les formules de Bligh, tout empiriques qu’elles soient, ne peuvent s’appliquer indistinctement à tous les cas que pour donner une idée générale des dimensions d’un ouvrage.
- On peut les résumer par un certain nombre de principes :
- II est absolument nécessaire de tenir compte, lors de la construction d’un barrage, de la longueur probable de la voie d’infiltration pour arrêter toute venue d’eau. La compression exercée sur le sol par le poids de l’ouvrage est à cet égard inefficace.
- Il faut se garder, pendant l'exécution des travaux, de faire des épuisements trop intenses, susceptibles de désagréger le terrain.
- Si des murs de garde ou des lignes de palplanches sont disposés sous les fondations, il est préférable de les espacer le plus possible, sinon leur intervalle formera une poche d’eau qui s’allongera par la voie d'infiltration. La paroi aval d'un mur de garde placé à l'extrémité aval de l’ouvrage ne doit pas entrer en ligne de compte pour le calcul des infiltrations, car elle est souvent mise à jour par les affouillements. La ligne théorique de pente des eaux d’infiltration ne doit pas atteindre la limite à laquelle des parcelles de terrain pourraient être arrachées et entraînées.
- Les barrages construits sur des terrains meubles doivent comporter des paliers de chute et d’écoulement qui forment une protection suffisante contre les affouillements, ou au moins des enrochements dont les blocs soient assez gros pour n'être pas enlevés par les eaux. Des affouillements trop profonds amèneraient à bref délai l'irruption des eaux par-dessous le barrage.
- Un accident de ce genre s’est produit au barrage du Verdon sur la Durance; la plus grande partie de cet ouvrage est construit sur rocher; le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- T. XXXII (2» Série). — N° 3.
- rocher n’ayant pu être atteint dans la partie centrale, on s’était contenté de faire les fondations sur graviers.
- Le barrage s’est bien comporté de 1869 à 1888 où, par suite d'une crue, les eaux se sont frayé un chemin par-dessous le barrage. On a dû remplir toute la cavité au moyen d’enrochements et de blocs de béton ayant jusqu’à 4 mètres de côté, le tout protégé, en amont, par un revêtement de graviers et de sable, et, en aval, par
- Sable River (Michigan). Le niveau de la rivière est relevé de 8 mètres environ au moyen d’un barrage avec vannes pivotantes.
- Le barrage proprement dit est précédé, en amont, d’un palier en béton, et suivi, en aval, d’un palier d’écoulement de près de 60 mètres de longueur, ; dont la partie supérieure forme cuvette de déversement. Le rebord de cette cuvette a été placé à l’endroit où le remous doit se produire.
- Fig*. 6. — Barrage américain à Sable River avec palier de protection contre les infiltrations. — Echelle i : 600.
- j»
- de gros blocs de béton de 6 X 4 X 3 mètres. Depuis sa réfection, l’ouvrage a bien résisté à toutes les crues.
- Il nous semble intéressant, pour terminer, de montrer comment le problème délicat des fondations sur terrains perméables est envisagé et solutionné en Amérique.
- La figure 6 représente en coupe le barrage de
- L’ouvrage entier forme un tout en béton armé, d’une imperméabilité absolue; l’épaisseur du palier de déversement diminue vers l’aval en même temps que les sous-pressions.
- La satisfaction qu’a donnée ce barrage justifie son mode de construction.
- J. Reyval.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Éléments de clrouits à courant continu ou à flux continu eu parallèle. Application & un mode particulier de production de courant continu dans les arbres de dynamos, machines & pôles conséquents. Extension aux moteurs d’induction. — Paul Girault.
- 1, — Eléments de circuits a courant continu
- OU A FLUX CONTINU EN PARALLELE.
- Considérons (fig. i) deux nœuds O et O' auxquels aboutissent les extrémités communes d’un nombre quelconque n d’éléments de circuits à courant continu ou à flux continu.
- Chacun de ces éléments estle siège d’une force ëlectromotrice ou d’une force magnétomotrice e\ il présente une résistance ou une réluctance r et il est traversé par un courant ou par un flux i. L’intensité de courant ou de flux dans l’un des
- Fig. i.
- éléments est comptée positivement lorsqu’elle est dirigée de O vers O', en parcourant l’élément, c’est-à-dire suivant le sens des flèches; une force électromotrice ou magnétomotrice a même sens que l’intensité qu’elle produirait dans l’élément correspondant si elle était seule active.
- Nous envisagerons tout d’abord uniquement le cas d’éléments de circuits électriques ; la transposition est évidemment immédiate pour le cas d’éléments de circuits magnétiques.
- Nous désignerons par et, rif i\ les grandeurs caractéristiquesdel’élémentd’ordre i ;pa.veit,rk>i/c les grandeurs caractéristiques de l’élément d’ordre h ; etc.
- Désignons par u la différence de potentiel entre O’ et O; cette différence de potentiel est positive
- lorsqu’elle tend à produire, en agissant seule, un courant négatif dans l’un quelconque des éléments en parallèle supposé dénué de force électromotrice ou magnétomotrice. Elle se comporte bien ainsi comme le résidu d’une force électro-motrice ou magnétomotrice après chute de tension dans l’élément de oircuit correspondant.
- Là seconde loi de Kirohhoff nous donne aussitôt
- Il é?i f'tlt — t'çl'A ”... ’ l’kl/e ^...” 1 l'n liij ( I )
- d’autre part, l’application de la première loi à l’un des nœuds O ou O' donne
- Sï" — h -f- I* -(- ••• lit 4- lu = o. (2)
- Or, des équations (1) nous tirons
- et U
- >
- _ e2 — u
- r2 >
- _ eu — u
- Ht 1 '}
- (3)
- ln :
- en — u
- Ajoutons toutes les équations (3) : nous obtenons
- (4)
- d’où l’on tire, d’après l’équation (2),
- 2;
- u=~ (5)
- S;-
- ('^Dans tout notre exposé, le symbole 2 signifie 2^, c’est-à-dire urç somme étendue à la totalité des rç éléments,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2* Série). — N» 3.
- Or, d’après (3), on a pour l’intensité dans le circuit d’ordre k,
- ik-
- en — u
- n 5
- en y remplaçant u par sa valeur (5), il vient
- ek
- i/c = -i'k
- n
- (6)
- (7)
- Les intensités dans les n éléments de circuits' sont déterminées par les n expressions telles que (6) ou (7) ; la formule (5) donne la différence de potentiel entre O' et O.
- Vérifications. — Examinons quelques cas particuliers à titre de vérification :
- a. n = 1. — C’est le cas d’un circuit ouvert. Les formules (7) et (5) nous donnent bien
- i — o,
- u = e.
- b. n — 1. ~ C’est le cas d’un circuit fermé unique. Les formules (7) et (5) donnent
- ei
- e2
- r 1 + rf
- expression bien connue ;
- e, r2 -j- e2 rt
- U — j .
- 11 + r%
- c. Seul le nièn3e élément de circuit comporte une force électromotrice. — Dans ce cas, les n — 1 autres éléments de circuits en parallèle sont de pures résistances et l’élément contenant la force électromotrice débite sur ces n — 1 autres réunis en parallèle. La formule (5) nous donne ici
- 2;’
- et 1^ formule (7)
- pour l’intensité dans l’un des n — 1 éléments en parallèle. Si nous faisons la somme des courants dans ces n — 1 éléments, cette somme est évidemment égale et de signe contraire à l’intensité in dans celui d’ordre n qui contient la force électromotrice ; nous obtenons aussitôt
- n—1 n—1
- 1 r«2j- t
- et comme
- il vient
- Sy=Zj. +
- l/l ------
- r" + iTÜ-1
- Dans cette dernière formule, nous retrouvons bien comme second terme du dénominateur la résistance réduite des n — 1 premiers éléments, de résistance pure, réunis en parallèle.
- II. — Application au réseau magnétique d’une dynamo.
- Dans cette application, nous admettons l’hypothèse très simplifiée d’une réluctance négligeable tant pour la culasse de la couronne inductrice que pour le noyau d’induit, et nous négligeons les fuites magnétiques entre pôles inducteurs.
- Nous pouvons alors, comme exemple, représenter le réseau magnétique d’une dynamo-tétras-polaire, non munie de pôles supplémentaires, par le schéma de la figure a.
- Si les pôles sont supposés fixes et l’induit mobile, le point O représente le noyau d’induit et le cercle de réluctance nulle O', 0'a 0'3 0\ représente la culasse de la couronne inductrice ; si, au contraire, l’induit est fixe et le système inducteur mobile, le même schéma s’applique encore, mais le point O représente alors le noyau du système inducteur, tandis que le cercle O', O'a O', 0'4 représente le noyau d’induit ; dans les deux cas le cercle O'i 0'20'3 0'4 correspond au point O' de la figure 1.
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- Les rayons OO'j, 00'2,00'3, 00'4 représentent les différents pôles dont les forces magnétomo-trices 3^, £F3, ^ de signes alternativement contraires sont toutes comptées positivement en allant du centre O vers l’extérieur. Les réluctances correspondantes sontdlj, <Ka> (K3, cR.+ ; chacune d’elles est la somme des réluctances d’un
- Fig. a.
- noyau polaire et de l’entrefer qui le sépare du noyau d’induit.
- Enfin la droitept pa représente l’arbre, les verticales pi b, et p3 b3 représentent les deux paliers et la droite b, b3 le bâti. L’elément de circuit magnétique O p, b, 0'3 aune réluctance pt ; l’élément O pa b.j 0'3 a une réluctance p2 ; ces réluctances sont en gros celle des coussinets.
- On obtiendrait aisément le schéma d’une machine tétrapolairc à pôles supplémentaires en intercalant entre les rayons de la figure a quatre autres rayons de réluctances rt, r.2, r3, r\ et de forces magnétomotrices fi, f2, f3, fi, alternative-mentde signescontraires, mais toujours comptées positivement en allant du centre vers l’extérieur. Chacune des forces magnétomotrices /‘estl’excès de la force magnétomotriced’un pôle supplémentaire sur celle correspondante de l’induit, laquelle est la moitié de celle d’induit comprise entre deux pôles supplémentaires.
- Cette représentation, dans le cas de pôles supplémentaires, est évidemment très simplifiée ; il faut donc ne l’employer qu’avec prudence et ne lui demander que des résultats qualitatifs.
- Par extension, nous imaginons aussitôt le schéma d’une machine a p-polaire, le nombre i p étantquelconque. Considérons une telle machine, et soient alors :
- F la différence de potentiel magnétique (correspondante à u) entre le cercle extérieur O' et le centre O ;
- .. ., &k, . . ., les forces magnétomotrices des diverses branches radiales ;
- (Ki, (Ht, ...,<Kk ..., <Kîp les réluctances correspondantes ;
- pi et pa les réluctances des éléments arbre-palier-bâti définies oi-dessus;
- 4»*,'... , <ha/)leB flux dans les branches
- radiales;
- 4<i et 4*a les Aux dans les éléments arbre-palier-bâti de réluctances pt et p2.
- Les forces magnétomotrices et les flux sont tous comptés positivement en allant de O vers O'.
- S’il n’y a pas de pôles supplémentaires, les formules (6) et (7) deviennent par transposition
- F =
- (K
- Sâ+s+s
- <!>*. = — — (K
- S —
- <K
- (8)
- (9)
- <t>/c rr
- gjfc- F (Kk
- Enfin, en appliquant la formule (7) aux éléments arbre-palier-bâti de force magnétomotrice nulle, nous obtenons immédiatement
- V —
- 2j ci
- ou, sous une forme plus " = - simple, F ) 7! I
- — - Pt ( F l ' c
- Nous utiliserons de préférence l’ensemble des formules (8), (9 bis) et (10 bis) que nous rassemblons ici ; nous y joignons la valeur de F dans le cas d’une machine à pôles supplémentaires,
- (*) Chacun des X comprend 2 p termes correspondant aux 2 p. pôles, lesquels possèdent tous une force magnétomotrice. -
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- valeur que nous désignerons par Fs, et aussi la valeur du flux dans le pôle supplémentaire d’ordre l :
- S
- F =
- F.=
- <1)4
- «P/ = + 1 =
- (K
- y JL + !+!
- Zj ol ^ Pi ^ p2
- v y C
- Si+s-;+s+?.
- ff* —F
- F
- -r (*), P*
- +*= — r (')
- p2
- C),
- (8)
- l«<)
- (9 *«)
- (9>.iés)
- Comme nous le verrons plus loin, il peut être bon d’envisager les flux de fuites (^,)p et (t^a)^ qui vont des deux tronçons de l’arbre aux paliers et à la culasse inductrice ; en désignant par (p()p et (p2)p les réluctances correspondantes, les valeurs (ii) de 3>À-, tpi, ’l'ü restent les mêmes; mais, avant de les employer, on doit remplacer les valeurs de F et de par les suivantes :
- F —
- yi
- Fs =
- 2à+^+s+rô+(S),
- y-+t
- Zjtf, ^
- (8 bis)
- V1 V1 1 1 1 «
- ^ + Z7+P+P+(P1)P+(P2)/,
- et il y a lieu d’y ajouter
- (t,,'=-(pô;. 0 (,W'=~(pS
- (8tô/s)
- ( 11 bis)
- Noàs laisserons momentanément de côté les machines à pôles supplémentaires.
- Dans une machine dont le bobinage inducteur et le centrage d'induit sont parfaitement exécutés (*), les réluctances dt étant égales et les forces magnétomotrices $ étant en nombre pair, égales entre elles et alternativement de signes contraires, ori a :
- et, par suite,
- «I>t ==------<I>2 =
- c’est-à-dire que tous les flux radiaux sont égaux entre eux en valeur absolue, et alternativement de signes contraires, et il n’y à aucun flux<|/dans l’arbre.
- Il peut au contraire y avoir production de flux ^ dans l’arbre si les 3! ou les ûi ne sont pas égaux entre eux ; dans tous les cas, la condition nécessaire et suffisante pour que les flux dans l’arbre soient nuis, est
- F = o,
- ce qui est équivalent, d’après la formule (8), à
- (i3)
- Cette condition (i3) sera réalisée si les ûl sont égaux entre eux et si en même temps les Si sont égaux entre eux et alternativement de signes contraires. Mais elle peut l’être encore en compensant un Ü anormal par une modification du (K
- correspondant, ou en compensant un — anormal
- par la modification d’un ou de plusieurs
- Si
- autres —, etc.
- CK
- Lorsque la condition {13) ou ( i ’is) n’est pas réa-
- (*) La machine envisagée ici peut être aussi bien un alternateur à pôles fixes ou mobiles qu’une machine ordinaire à courant continu.
- Dans le cas d’une machine à pôles supplémentaires, la condition (i3) devient
- (*) F ou F,, suivant que la machine ne possède pas des pôles supplémentaires,
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- 15 Janvier 1916;
- Usée, la différence de potentiel magnétique F n’est pas nulle et nous avons dans l’arbre des flux et^ qui cheminent en son intérieur parallèlement à l’axe, mais en .sens inverse l’un de l’autre à partir du croisillon d’induit d’où ils bifurquent. A la traversée des coussinets par l’arbre, ces flux pénètrent dans les paliers à travers les coussinets ; l’induction étant à peu près constante dans l’entrefer constitué parle coussinet, le flux <|/ traversant normalement la section de l’arbre varie d’une façon sensiblement linéaire le long du coussinet,
- L’arbre tournant, chacune de ses sections dans l’intérieur du coussinet est le siège de forces électromotrices radiales égales entre elles et ayant pour valeur
- n désignant le nombre de tours par minute.
- Le processus de la production de ces forces électromotriees est identique à celui que nous avons indiqué dans une précédente étude (') ; mais il y a lieu d’observer que, dans le cas actuel, ces forces électromotrices radiales sont toujours d’orientation inverse pour les paliers placés de part et d’autre du croisillon d’induit, puisque <J<t et ijq se tournent le dos à partir de ce croisillon (2). Si les forces électromotrices radiales dans les sections correspondant à l’une des portées vont de l’axe vers l’extérieur de l’arbre, celles des sections correspondant à l’autre portée vont de l’extérieur vers l’intérieur, de telle sorte que deux forces électromotrices appartenant à chacune de ces catégories s’ajouteront en suivant le circuit arbre-palier-bàti, lors d’une perforation simulta-tanée delà couche d’huile en un point de chaque coussinet.
- On 'remarquera d’ailleurs que ces forces électromotrices sont en général très faibles ; l’expérience le montre et le calcul nous le confirmera.
- Dans certaines conditions franchement anormales, inversion complète d’un pôle par exemple, elles peuvent prendre une réelle importance. Afin
- (') Bulletin de la Société internationale des Electriciens, février 1915, p. 47 à 5i.
- • (* *) Par suite de l’opposition des orientations des flux et les forces magnétomotrices rémanentes laissées par ces deux flux dans la totalité du circuit arbre-palier-bàti sont également en opposition,
- de fixer les idées, nous étudierons un exemple numérique.
- Exemple numérique. — Nous avons effectué quelques essais très grossiers sur une machine dynamo à courant continu tétrapolaire et à pôles supplémentaires de 68 kilowatts (240 volts, 283 ampères) à la vitesse de 700 tours par minute. L’induit, en tambour-série, comporte 258 conducteurs périphériques. Les quatre bobines inductrices sont en série et chacune d’elles comporte 1 200 spires. La réluctance d’un coussinet a été calculée au moyen de la formule
- P —
- D
- d'
- D et d désignant respectivement les diamètres extérieur et intérieur du coussinet et l sa portée ; nous avons obtenu ainsi
- Pt = 0,00i 78, pa — 0,000 888,
- pi et p2 se rapportant respectivement aux coussinets côté collecteur et côté poulie ; nous supposons les réluctances p, et pa réduites à ces seules réluctances d’entrefers de coussinets, ce qui est très inexact et tend à nous donner par calcul des flux ^1 et trop élevés dans les deux portions de l’arbre.
- Nous faisons encore abstraction des fuites, ce qui tend également à nous donner par calcul des valeurs de <J/t et 4'2 trop élevées.
- La réluctance calculée de l’entrefer d’un pôle supplémentaire est ,
- r = 0,0084.
- Quanta la réluctance Jl d’unebranche radiale, correspondant à un pôle principal, nous la déduisons de la caractéristique à vide dont chaque point donne une force électromotrice de e volts pour un courant d’excitation ie, auquel correspond un nombre at d’ampère-tours par pôle; le flux <t> correspondant dans l’induit est
- 1' =
- e. io°
- 700
- 2 X a58 X ~
- 60
- et nous admettons que la réluctance,
- (i5)
- __& ___ i ,a56 at
- ~~ 5 _ 4 ’
- .6)
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- 64
- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII(2« Série).—N»3,
- est la même quelles que soient les anomalies apportées au bobinage inducteur, ce qui est évidemment peu exact.
- Nous avons obtenu ainsi :
- e en ampères.
- 5,7.'
- ,3.
- 5
- 4
- 3
- a
- (K.
- 0,002 o35 0,001 928 0,001 868 o,oot 609 0,001 364 0,001 220
- Les modifications apportées à la machine ont porté sur l’enroulement d’un seul des quatre pôles principaux que nous avons, soit inversé, soit mis hors circuit, de telle sorte que la force magnétomotrice de ce pôle devenait
- = & (1 +.a),
- & désignant la foroe magnétomotrice normale des autres pôles; « = — 2 pour l’enroulement inversé; a = — 1 pour l’enroulement hors oir-cuité.
- &
- En désignant par <I>„ = — la valeur normale
- du flux pour l’excitation considérée, et en posant :
- 2?
- 2s
- dt
- (R
- Yi = -> Pi <K
- t* = 7’ F »
- <R
- r’
- !'7)
- ap (1 + 8) + Yi + Ya’
- les formules (n,) prennent les formes vxtrasim-plifîées :
- *1
- ih.
- .... <j,;i
- 4*2 ----- 4*4,
- = — YiA»
- = — YaA.
- = — (> + A);|
- <ï>a
- • “ + .<-*>-
- (,8)
- En désignant par e, et sâ les forces électromotrices en volts entre le centre de l’arbre et la périphérie de celui-ci en dedans de chacun des deux paliers côté collecteur et côté poulie, on a :
- s» =
- *2 —
- 700
- 60
- 700
- 60
- «t'i • 108, |2-108,
- l’une de ces forces électromotrices devant être prise avec un signe inversé par rapport à l’autre, d’après ce que nous avons dit plus haut, si l’on compte ces deux forces électromotrices positivement pour un sens radial donné.
- Nous avons obtenu à vide sur cette machine, dans l’ordre indiqué (*), les résultats expérimentaux qui suivent, à la vitesse angulaire de 700 tours par minute; nous y avons joint quelques valeurs de et et e2 calculées comme nous venons de le dire.
- Tableau I. — Avec un pôle inversé.
- ic EN AMPÈRES Si EN mesurée VOLTS calculée EN mesurée VOLTS calculée
- 5,3 -(-0.0606 —0,12
- 4 4-0,0573 -f-0,1052 1 O CO —0,2218
- 3 +o,o5i —0,099
- a -4-0,0417 +0,0596 —0,0834 —0,1192
- 0 -j-0,018 —o,o3
- Tableau IL — Avec un pôle hors circuit.
- le MESURÉE £2 MESURÉE
- 5,3 - 0,03945 1 O V» O CO 0 <1
- 4 - 0,0369 — 0 ,075
- 3 - O ,0327 — 0,069
- 2,14 - 0,0279 :— 0 ,0582
- O - 0,01695 — 0,0285
- (') L’ordre indiqué, suivi par suite d’un malentendu, donne aussitôt de l'importance aux forces magnétomo-trices rémanentes. Les circonstances ne nous ont pas permis de faire deB essais plus soignés sur une autre-machine.
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- 45 janvier 1946.
- LÀ LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 65
- Tableau III. — Avec inducteurs normaux (*).
- ic £i MESUREE / e*2 MESURÉE
- 5,36 - 0 ,oi17 — o,oi53
- 4 - 0,012 — 0 ,0159
- 3 - 0,01245 O ,OI ^ ï
- 2 - 0,01275 — 0 ,01755
- 0 - O ,00129 — 0 ,018
- Bien que l’accord entre les résultats de notre calcul extrasimplifié et ceux de l’expérience soit loin d’être brillant (tableau I), il peut être néanmoins considéré comme suffisant, car nous avons simplement cherché à obtenir un ordre de grandeur de façon très simple.
- Dans le tableau I, nous obtenons par le calcul pour l’excitation de 4 ampères
- ('î'i)c = 9°i OOO,
- (tyi)c = i 8i5 ooo,
- or, les diamètres des portées de l’arbre sont respectivement
- di = 6 cm (si = 28,27 cms),
- d-2 = 8,2 cm (s* = 52,8i cm1);
- les inductions calculées dit. à l’entrée de chaque coussinet s’en déduisent
- [d&t)c = 3t 85o,
- (£13j)c = 34 38o;
- les rapports t, et t2 des forces électromotrices mesurées aux forces électromotrices calculées £c ont pour valeur
- T’ =/
- 1.1/n
- o,545,
- Ta
- = o,b.
- (!) Les résultats du tableau III nous montrent une légère augmentation des forces électromotrices s, et au fur à mesure de la diminution de ic, pour la machine redevenue normale; ceci peut provenir d’une petite différence d’exécution entre les bobines inductrices, laquelle diminuerait l’action des forces magnétomotrices rémanentes quand l’excitation croit.
- Les inductions réelles, déduites des mesures (t®i)„, et (éiî)m) à l’entrée de l’arbre dans les coussinets, sont donc :
- (c®,)„, — 17 36o,
- (î@2)m = 17 190.
- Les valeurs élevées des inductions calculées et mesurées font ressortir combien notre hypothèse simplificative est insuffisante si l’on veut obtenir un résultat quantitatif assez exact. Il serait d’ailleurs facile d’imaginer un mode de calcul plus rigoureux mais pénible (*).
- (*) Tout d’abord, nous aurions une approximation plus satisfaisante en tenant compte des réluctances (pi)p et (p2)p offertes au flux de fuites spéciaux (t|ii)p et («l'a)/» dont nous avons parlé plus haut [formules ^ti /us)].
- Il est possible de tenir compte de la variation des réluctances des différents tronçons de circuit magnétique en prenant la différence de potentiel magnétique F comme une variable intermédiaire à laquelle on ramène toutes les autres. Nous prédéterminerons :
- i° Les caractéristiques C<]< des flux i}q et t]ia en fonction de F; chacune de ces caractéristiques, comme celles qui suivront, seront déterminées par points, en se donnant une valeur particulière de <ji et en déduisant le F nécessaire correspondant,
- 20 Les caractéristiques Cp des flux ($i)p et (t^p en fonction de F.
- 3° Les caractéristiques C? des flux <p de chacun des rayons correspondant aux pôles supplémentaires en fonction de F. Si l’on considère un de ces rayons excité avec une force magnétomotrice f (définie plus haut) la force magnétomotrice résiduelle utilisée pour la production .du flux dans le rayon est f'—f — F. On commencera donc par calculer par points la caractéristique donnant pour chaque rayon le flux <p en fonction de f, puis on passera immédiatement de celte caractéristique à celle C? donnant <p en fonction de F.
- 4° En rassemblant toutes les caractéristiques précédentes G^,, Cp, C?I nous pouvons faire la somme 2, de tous les flux pour chacune des valeurs de F. Nous aurons ainsi une caractéristique résultante C, donnant
- St = ï* -j- 2*p -f-en fonction de F.
- 5° Nous calculons les caractéristiques C* des flux <t> de chacun des rayons correspondant aux pôles principaux en fonction de F ; pour chaque valeur !e de l’excitation principale, à laquelle correspondent 2p forces magnélomô-trices radiales 3b, 3b, .... 3^,,, nous aurons une série de a p caractéristiques ; d’une façon analogue à ce qui a été dit pour les pôles supplémentaires, nous établirons
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série). — H® 3;
- Dans le même tableau I, les valeurs correspon-
- d’abord les caractéristiques donnant pour chaque rayon le flux <J> en fonction de &' — & — F, puis nous passerons immédiatement de chacune de ces caractéristiques à celle C<i> donnant 4> en fonction de F.
- 6® Pour chaque valeur de l'excitation principale, nous faisons la somme Z4> des p flux radiaux principaux, en tenant compte de leurs signes, et nous aurons ainsi une caractéristique résultante C2 donnant 2<t> en fonction de F.
- 7° Nous établissons de même de telles caractéristiques C2 pour différentes valeurs de l’excitation principale. Prenant alors sur ces caractéristiques les différentes valeurs de 2<f> pour un même F, mais pour différentes excitations, nous établirons une série de caractéristiques C3, chacune des courbes C3 donnant pour une valeur bien déterminée et constante dé. F la variation de £<I> en fonction de l’excitation principale ie (caractéristiques C» à F constant).
- 8® Considérons la valeur de F se rapportant à l’une des courbes C3; nous trouvons sur la caractéristique C, la valeur de2i correspondant à la valeur considérée de F ; nous cherchons sur la courbe C3 considérée le point pour lequel
- £<*> = — 2iJ
- l’excitation correspondante est celle produisant la distribution des flux déterminée par les deux points considérés de la caractéristique Cj et de la courbe particulière C3, Il est facile de remonter de ces deux courbes à tous les flux correspondants.
- Enfin nous ferons de même pour différentes valeurs de F.
- dant à l’excitation de deux ampères concordent mieux :
- ,(»Vl)e = 5n OOO,
- (+a)c = oî3 000,
- (5$',)„ = 18 o5o,
- (dï2)c = 19 38o,
- T, =r 0,712, t2 = 0,7,
- ((B,),,» = 12 800,
- (t®*)/» = i3 56o.
- Cette meilleure concordance s’explique par ia moindre saturation, d’où résulte un moindre taux d’augmentation des valeurs réelles de et f2 par rapport à celles admises et une importance moindre des fuites.
- Les cas expérimentaux que nous venons d’envisager sont extrêmement anormaux, et néanmoins les forces électromotrices relevées sur les arbres ne sont pas très importantes; avec les dissymétries de quelques pour cent que l’on peut avoir en pratique tant sur les forces magnétomotrices (F et f que sur les réluctances (R. et r, les flux dans les arbres qui en résultent ne peuvent provoquer que d’assez faibles forces éleçtromotrices continues; même dans les turbo-dynamos puissantes, ces forces électromotrices ne sont guère à craindre.
- (A suivre.)
- (Communication faîte h la Société Internationale des Electriciens, séance du 4 novembre 1915.)
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- 15 Janvier 1916. LA LUMIÈRE ÈLECTRIQ.UE
- 67
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Etude de transmission transocéanique rapide- — Bêla Gati.
- Depuis quelque temps, les méthodes de formation dos signaux par les câbles sous-marins appellent beaucoup l’attention des techniciens. Bien que le principe d’appliquer les courants inversés aux transmissions sous-marines ne soit pas nouveau, il sert plus que jamais de base d’expérience aux développements futurs de ce genre de communication. On sait qu’il a pour objet de corriger les déviations de la position zéro de la bobine du siphon-recorder par le renversement, à chaque signal, de la polarité de la pile. Les signaux émis d’après le code Morse résultent, soit de la durée de l’émission, soit de la puissance de la force électro motrice employée. Dans les derniers perfectionnements de la transmission ondulée, c’est le dernier système qu’on utilise. La pile y est remplacée par un générateur fournissant une ondulation de force électromotrice faible afin de diminuer la rupture d’équilibre qui a lieu à la station de départ, quand la transmission s’effectue en duplex. Mais la nouvelle méthode préconisée par M. Bêla Gati à l’Institut Américain des Ingénieurs Electriciens diffère complètement en principe. Bien qu’il propose d’utiliser aussi le courant alternatif et le code Morse, le signal émis n’est plus cons-
- A B
- Fig. i. — Allongement des émissions de courant direct.
- titué par une demi-période simple, mais par l’interruption du circuit d’un courant alternatif à haute fréquence, comme dans le système Mer-cadier de télégraphie terrestre. Voici sur quoi M. Bêla Gati appuie sa démonstration. Il prend une émission constitutive d’un signal et en fait l’analyse, tant à la station de départ qu’à la station d’arrivée. Il montre, dans la figure i, la forme de cette émission telle qu’elle se présente au commencement et à la fin d’un fil de bronze
- aérien de 2 120 kilomètres de longueur et estime la durée du signal à environ o, i seconde, soit cent millièmes de seconde. Nous voyons que, dans le premier millième de seconde, l’intensité du courant de départ est deux fois plus grande qu’à la fin de l’émission. Le circuit constitue un condensateur dont le courant de charge est puissant, ce qui fait qu’on obtient une force plus grande. Maintenant, si nous intercalons des inductances avant la ligne, nous obtenons la
- Fig. 3. — Courant de déport d’une ligne terrestre, quand une inductance est intercalée.
- forme de la figure 2, dans laquelle la pointe supérieure s’est arrondie.
- Mais revenons à l’étude de la figure 1 ; nous voyons qu’un millième de seconde suffit, dans ce cas, pour que le phénomène fugitif se développe intégralement. La section la plus rapprochée du circuit étant chargée, le courant devient moins dense, et au vingt ou trentième millième de seconde il atteint sa valeur constante. Considérons dans l’oscillogramme supérieur la forme de l’émission d’arrivée; nous voyons que les points de départ ne coïncident pas dans les deux courbes: C’est qu’il faut du temps à l’électricité pour par* courir les 2120 kilomètres de fil, sa vitesse dé propagation étant de 200000 kilomètres par seconde ou; 200 kilomètres par millième de seconde. Aussi voyons-nous qu’il faut aux signaux environ 10 millièmes de seconde pour parvenir (temps représenté parla distance EC de l’ascil-logramme). La puissance du courant d’arrivée s’est également modifiée. A partir de C, la eourbe semble constante pendant 3o à 40 millièmes de seconde, jusqu’au point D, qui correspond à la fin du courantde départ. A partir de ce pointla décharge du courantélectrique commence dans sa fréquence naturelle propre, laquelle n’a aucun rapport avec, la fréquence superposée des
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- LA Lumière ÈLECtiUQüE
- T. XXXIÎ (2* Série). — 1
- émissions transmises. Si la distance entre les émissions transmises est inférieure au temps de décharge des courants reçus, les signaux débordent les uns sur les autres; et si les émissions, au départ, sont courtes et rapprochées, le débordement est tel que les signaux ne deviennent plus lisibles.
- Jusqu’ici, nous n’avonseu à fairequ’àdesémissions de courant direct uniforme. Si nous employons le courant alternatif, la seconde demi-période conlre-balancera la charge de la première demi-période; le câble ne pourra garder une charge constante, ni se décharger à sa fréquence normale propre qui est très basse sur de longs
- E C D
- n-60C~
- Fig1. 3. — L'ullongemént des signaux télégraphiques n’a pas lieu quand on utilise le courant alternatif.
- câbles. La figure 3 montre le résultat du phénomène lorsqu’on utilise un courant alternatif de 5oo périodes par seconde. La distance AB est la même que CD; EC représente le temps nécessaire à la propagation de l’électricité. Nous n’avons pas d’allongement de signaux.
- Cependant il importe que la fréquence ne soit pas trop basse, parce qü’aussi bien à la première démi-période de courant alternatif qu’à la dernière demi-période il pourrait y avoir un effet d’allongement. Il peut arriver, par exemple,que la rupture du courant ait lieu dans la microseconde, où il atteint sa valeur maximum ; dans ce cas, l’équilibre de la mi-période précédente n’est pas parfait ; la différence se manifeste sous forme d’impulsion de courant direct se déchargeant, à son arrivée, avec la fréquence naturelle du câble, ce qui cause le phénomène d’allongement. Mais si nous ne prenons pas une fréquence trop basse, le temps de charge étant inférieur à un millième de seconde, le chargement du câble ne se fera pas à'un degré suffisant pour causer des perturbations. Pendant un millième de seconde, éventuellement o,i milli-seconde, que le phénomène fugitif a lieu, le courant de charge n’a pas atteint sa valeur constante, aussi ses effets ne peuvent devenir préjudiciables.
- Nous utilisons, déclare M. Bêla Gati, pour recevoir les signaux de courant alternatif, des appareils spéciaux qui ne répondent qu’aux courants alternatifs, et, par conséquent, la partie allongée de courant direct de l’impulsion n’apporte pas de trouble au récepteur.
- La figure 3 nous montre que l’emploi de courants alternatifs a un avantage incontestable, il supprime l’allongement des signaux et, partant, leur débordement. Mais à l’arrivée, ce courant alternatif est très faible, aussi ne peut-on employer ce système sur les câbles sous-marins actuels, la résistance totale des câbles télégraphiques sous-marins en service étant trop forte pour des courants de fréquence modérée.
- De la démonstration deM. Bêla Gati il résulte donc que, si la fréquence du courant alternatif est élevée, l’atténuation sera si grande qu’elle rendra le courant trop faible à l’arrivée pour affecter l’appareil récepteur. D’autre part, si la fréquence est basse, les effets fugitifs de courant direct produits par l’envoi et l’arrêt du courant alternatif prédomineront, et masqueront l’ondulation purement alternative à l’extrémité de la ligne. C’est le premier de ces cas que M. Bêla Gâti envisage, et, pour réduire l’atténuation, il augmente artificiellement l’inductance du câble. Il trouve le chargement par coups de fouet insuffisant et rejette le chargement par bobines en séries pour adopter le chargement par bobines shuntées. Le temps fera connaître si ce choix est judicieux. On pourra certes élever des objections contre cette méthode de charge en raison des courants telluriques parcourant la ligne et de la position désavantageuse dans laquelle on se trouvera pour effectuer les essais. Mais il convient aussi d’envisager une troisième objection beaucoup plus sérieuse : c’est que lorsque le circuit sera équilibré par le chargement en shunt, on aura de très grandes difficultés pour multiplier les transmissions, et l’un des principaux avantages visés se trouvera supprimé. Néanmoins, bien qu’il y ait beaucoup à faire pour que cette méthode atteigne un développement pratique, elle présente toutefois un grand intérêt puisqu’elle constitue un nouvel exemple des ressources non encore utilisées qu’on pourrait tirer en vue des transmissions sous-marines.
- B. A.
- (The Blectrician, 3 décembre 1915.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 09
- N OTES 1NI) U STRIEE L ES
- Poêles électriques Oerlikon.
- La hausse continuelle du prix des combustibles et surtout les perfectionnements réalisés ces dernières années dans la construction des poêles électriques ont provoqué un grand développement jçlu chauffage électrique. C’est surtout pendant les périodes transitoires (printemps et automne), alors que la mise en maréhe des installations de chauffage central serait trop coûteuse que le poêle électrique trouve son emploi rationnel. Mais aussi comme mode de chauffage permanent le poêle électrique offre de nombreux avantages qui rendent son emploi désirable dans bien des cas où les autres modes de chauffage sont exclus'.
- Ainsi le poêle électrique s’impose comme source de chaleur dans tout local où il ne peut y avoir ni feu, ni production de gaz de combustion, poussières, odeurs ou suie. En outre, le chauffage par l’électricité offre les avantages suivants :
- i° Fonctionnement simple, propre et hygiénique ;
- a0 Installation simple et déplacement aisé;
- 3° Encombrement restreint et suppression des approvisionnements en combustible;
- /i° Mise en marche instantanée et suppression de tout entretien;
- 5n Réglage à différents degrés de température et pour température constante.
- Les Ateliers Oerlikon construisent depuis quelques années des poêles électriques qui se distinguent avantageusement des autres modèles par leur construction robuste et simple. Ces appareils ont fait leurs preuves à tous points de vue dans l’usage pratique.
- Les poêles Oerlikon sc construisent pour tout genre de courant et pour les voltages u.aiels jusqu’à 5oo volts; ils peuvent être branchés sur tous les réseaux de lumière ou de force.
- Le modèle transportable (jusqu’à 5 kilowatts) est fourni avec une boîte de contact bipolaire ou tripolaireou avec un câble connecté directement au poêle.
- Le modèle stationnaire (à partir de /i,5 kilowatts) est muni de bornes de connexion.
- Dans les poêles Oerlikon de 0,7 à 10 kilowatts et pour intensités de courant jusqu'à 20 ampères
- dig. 1), les éléments chauffants sont formés par des enroulements de fil métallique de masse faible, montés sur des plaques en éternité. Celles-ci sont disposées de façon à permettre une libre circulation de l’air, ce qui en assure un chauffage rapide.
- A partir de i,5 kilowatt, un interrupteur monté directement sur le poêle permet de couper le courant sans être obligé de déconnecter le câble. De plus, on peut prévoir un commutateur permettant de régler l’intensité du courant de façon à avoir le maximum de température pour la mise en régime du local à chauffer, puis
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2« Série). — N° 3.
- réduire cette intensité pour maintenir la température constante.
- Les éléments chauffants sont montés dans une carcasse en tôles polies de forme rectangulaire. La^partie supérieure du poêle est recouverte d’une tôle perforée, permettant l’emploi éventuel d’un récipient humidificateur destiné à donnera l’air le degré d’humidification approprié aux meilleures conditions d’hygiène.
- Ces poêles permettent également l’adaptation
- Fig. 2. — Poêle de gronde inlensité au-dessus de io kilowatts.
- d’un récipient d’eau de grande capacité, permettant l’obtention d’une température de l’eau jusqu’à 8ocC.
- Pour des poêles de plus de îo kilowatts, ou qurconsomment plus de a5 ampères, les Ateliers Ocrlikon ont adopté une construction un peu différente de celle décrite ci-dessus (fig. a). Les éléments chauffants sont formés par des résistances en fonte, montées sur des tiges en fer de façon à former des blocs. Ceux-ci sont placés dans des cadres en 1er profilé et recouverts de tôles polies. Le nombre de ces blocs et des résis-
- tances composant chaque bloc dépend du degré de température qu’on veut atteindre. On obtient différentes intensités de chauffage en connectant les éléments en série ou en parallèle. Pour courant triphasé, on connectera les éléments en triangle pour la mise en régime du local et en étoile pour en maintenir la température. Le changement de connexion se fait à l’aide d’un commutateur à tambour monté près du poêle.
- Les éléments de fonte offrant une assez grande capacité de chaleur, ces poêles sont spécialement
- Fig. 3. — Utilisation pour la cuisson.
- indiqués pour les cas où la mise en circuit est suivie d’une période de refroidissement relativement longue. Ils supportent une élévation de température allant jusqu’au rouge sombre.
- Ces poêles de grandes intensités (fig. z) sont ouverts dans leur partie inférieure, et une cheminée, placée sur l’ouverture supérieure, provoque un tirage énergique qui assure une répartition uniforme de la chaleur dans la pièce à chauffer. En enlevant la cheminée, on peut se servir de l’ouverture supérieure pour y placer un récipient destiné à la cuisson,comme l’indique la figure 3.
- Dans le cas où l’on voudrait utiliser^ pour des
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- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- raisons décoratives, des fourneaux en faïence ou des cheminées existantes, on peut facilement y monter les éléments chauffants des poêles Oer-likori De même, on peut placer ces éléments dans n’importe quelle enveloppe appropriée permettant la libre radiation de la chaleur.
- L’avantage afférent aux poêles en faïence, par le fait d’uneradiation continue etpersistant longtemps après l’extinction du feu, a amené les
- Les dimensions du poêle dépendent essentiellement des déperditions du local à chauffer, ainsi que de la température de régime à obtenir; la détermination de ces dimensions résulte de calculs assez complexes, dont les bases varient selon la nature et l’épaisseur des parois du local, l’exposition du bâtiment, la nature des locaux adjacents.
- Toutefois, pour déterminer approximativement
- Ateliers Oerlikon à construire un modèle de poêle de forme spéciale. Ce poêle, de forme cylindrique, à tirage, contient à cêté des éléments chauffants un revêtement en briques réfractaires de formes appropriées.
- Un autre type de,'poêle est construit avec remplissage des parois de sable afin de réaliser un véritable accumulateur de chaleur. Si l’on dispose d’un tarif réduit pour la consommation de courantdurant la nuit, ce poêle emmagasinera la chaleur pendant la nuit et la rayonnera pendant le jour sans consommer de courant.
- la grandeur du poêle nécessaire au chauffage d’une pièce, on peut se baser sur le tableau suivant :
- Tableau 1.
- PRINTEMPS ET AUTOMNE HIVER
- 20 à 3o watts par mètre cube de capacité du local pour commencer le chauffage. i5 à 25 watts pour maintenir la température. 3o à 5o watts par mètre cube pour commencer le chauffage. 20 à 40 watts pour maintenir la température.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série). — N°3.
- Ces valeurs sont calculées pour une différence de température d’environ ><>° C cuire l’air extérieur et la température à atteindre dans des conditions moyennes de disposition des locaux. Il est toutefois prudent de, tenir une certaine marge dans l’évaluation du type à choisir.
- Par.la simplicité de son maniement et la solidité de sa construction, le poêle Ocrlikon trouvera soit emploi tout indiqué dans les cas où l’on cherchera un mode de chauffage agréable, rapide et sans danger, ainsi que son utilisation pour des locaux n’étant que rarement chauffés.
- Pqjir n’indiquer que quelques cas, nous citerons : les hôpitaux, casernes, baraques, salles d’attente, salles de } machines, comptoirs en
- i plein air ou locaux ne permettant pas un chauffage général (boucherie, crémerie, etc.). Il sera de même employé utilement pendant la .période transitoire pour le chauffage des habitations, hôtels, salles de fêtes, etc. Comme moyen de chauffage permanent, il pourra entrer en ligne de compte là où un tarif réduit, soit pour le chauffage en général, soit pour les heures de faible consommation, lui permettra de.concourir avec le chauffage au gaz ou au charbon, ainsi que pour le ehaulfage des cabines de bateaux ou des locaux contenant des matières inflammables.
- Comme on le voit, le ehaulfage par l’électricité mérite d’attirer grandement l’attention du public.
- NÉCROLOGIE
- Adolphe Greiner
- A tant de deuils que l’infortunée Belgique aura eu à supporter .depuis le début de l’invasion allemande, il faut en ajouter un nouveau par la dispai'i-tion de M. Adolphe Greiner décédé à Seraing le 20 décembre 19C) et dont la perle sera ressentie très vivement dans toute l’industrie.
- M| Adolphe Greiner était, dès sa sortie de l'Ecole des iMines de Liège, entré à la Société Gockerill dans laquelle il devait faire toute sa carrière, depuis les fonctions d’ingénieur du laboratoire chargé de l’analyse des aciers, jusqu’au poste éminent et difficile de Directeur général, où il succéda en 1888 au baron Sadoine.
- Sous sa direction éclairée, les Etablissements Gockerill prirent un développement considérable, au point de devenir une des plus vastes entreprises industrielles du monde.
- M. Greiner était président de l’Association des Ingénieurs de Liège et de l’Association des Ingénieurs et Industriels de Bruxelles. II faisait encore partie de bien d’autres Sociétés, mais pour donner une idée de la haute estime dans laquelle il était tenu dans les Sociétés savantes, il convient de rappeler
- que la Société d’ingénieurs anglais « Iron and Steel Inslitute » lui avait décerné la grande médaille Besscmer et l’avait nommé Président.
- Nous ne citerons pas tous les progrès accomplis en sidérurgie grâce à lui et au personnel d’élite dont il était entouré. Rappelons seulement qu’il a attaché le nom de Gockerill au dernier grand progrès qu’ait réalisé l’industrie de la fonte, et qui intéresse particulièrement les électriciens, c’est la production de la force motrice par Eutilisalion directe des gaz de hauts fourneaux. Son activité débordait d’ailleurs en dehors même de son pays, car il avait pris part à la création de la Société Dniéprovienne, à la prospection de la colonie belge Géomine, à la construction des chemins de fer de Chine...
- Nous saluons très respectueusement la noble ligure de ce grand travailleur dont la vie a été abrégée par les souffrances que les Allemands lui ont fait subir en captivité et par les douleurs morales qu’il a éprouvées en voyant son pîiys occupé et en assistant impuissant à l’arrêt, momentané espé* rons-nous, de l’industrie qu’il avait conduite à la prospérité.
- La reproduction des articles de la
- Lumière Electrique est
- interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 11, hue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 22 JANVIER 1916.
- Tome XXXII (2* série). N» 4(
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- 0. BILLIEUX. — Etude sur les vibrations des machines dynamo-électriques (Fin)........ 73
- A. BAUDRY. — La transmission de l’écriture à distance par le télautographe.......... 77
- Publications techniques
- Electrotechnique générale
- Eléments de circuits à courant continu ou à flux continu en parallèle. Application à un mode particulier de production de courant continu dans les arbres de dynamos, ma-
- chines à pôles conséquents. Extension aux moteurs d’induction (Fin). — Paul Girault. 83
- Une nouvelle forme du diagramme du cercle d’un moteur asynchrone. '— J. Tcherdanzoff . .. 90
- Transmission et distribution
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de transmission. —Weed..................... g3
- Législation
- Vente par une Compagnie de Tramways des excédents d’énergie à une Compagnie de Gaz et. d’Electricité. — Paul Bougault .... 95
- ÉTUDE SUR LES VIBRATIONS DES MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES [Fin)(1)
- 11 arrive très fréquemment que la moitié supérieure de la carcasse repose sur une assise en B insuffisante pour qu’elle puisse être considérée comme étant encastrée. Tout au plus peut-on admettre ce point B fixe dans l’espace, mais articulé, c’est-à-dire que la tangente à la ligne élastique en B peut librement s’incliner dans un sens ou dans l’autre. Il serait évidemment plus exact d’admettre un cas intermédiaire où une force extérieure, par exemple proportionnelle à l’inclinaison de la tangente à la ligne élastique en B, s’oppose à cette variation. Mais il suffît de comparer les deux cas extrêmes et de se rendre compte que les tensions et les déforma tions réelles seront comprises entre celles ainsi calculées.
- La ligne élastique admise circulaire se défor-
- mera alors comme l’indique la figure 4, la tangente tg en B à la courbe p étant, cette fois-ci oblique. Encore, par raisons de symétrie,, il nous
- Fig. 4.
- suffira de considérer seulement la moitié de la demi-carcasse supérieure. En conservaùt les
- (') Voir Lumière Electrique du i5 janvier 1916, p. 49.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2® Série)— N° 4.
- mêmes charges p, p2 p3 que précédemment, on obtient alors la figure 5. Le moment étant nul en B, la réaction en ce point sera formée de deux composantes, l’une horizontale II et l’autre verticale R. La tangente à la ligne élastique en D' restant horizontale, on peut supposer la partie envisagée de la carcasse encastrée en D, la flèche f dont nous cherchonsla valeur sera égale au déplacement du point d’application de la force R dans la direction de celle-ci.
- Etablissons, comme dans le cas précédemment traité, la valeur de la pression normale P« et du
- moment M en un point P quelconque, en fonction de >x. Nous aurons successivement :
- Pour le poids de la carcasse, p{ kilogrammes par centimètre :
- /•<*
- P, = | ptr cos aefiji = pp a cos a M4 = fpirdÿr(costy —cos a) —p3r3 (sin a—acosa) ;
- pour l’attraction magnétique, p3 kilogrammes par centimètre :
- Pa = — / pp dty sin (a — i|/) = p2r (cos a — i)
- J o
- \
- ,->a
- Mj = J ptrdtyr sin (a — <j<) = — p2r2 a— (cos i ) ;
- pour l’excentricité éventuelle prévue, p3 sin 41 kilogrammes par centimètre :
- p —________ /v
- 3 I p3 sin (Jtrdty sin (a — <J») =
- J o
- p3r r / sin u\ . "1
- = — j^cos a — —;------------J — sin’aj
- M, =J p3 sin /• /’ sin (a — <|i) =
- p,v3 f ( sin i«\ . , 1
- =-----— cos al a--------------J — sinJa .
- La réaction en B nous donnera :
- P' = — R cos a ; M' — R /• ( i — cos a) ;
- P" = — H sin a; M" = H r sin a.
- En faisant la somme de toutes les forces normales et de tous les moments ci-dessus, on obtiendra en fonction de a :
- P/i = pif a cos a -)- p2r (cos a — i) -|-
- i i T / sin2a\ “1
- + -/V cosaf a-------—— 1—sm3a — Rcosa—Hsina;
- M = p,/’2 (sin a — a cos a) — p2r3 (cos a — i) —
- i f / sinaa\ . ~]
- cosal a------—I—sm3a — Rr(i-cosaj+Hrsina;
- ce qui donne :
- M
- Po = P» + — == — R + Pif sin a.
- En ayant de nouveau recours au théorème de Castigliano, on obtient après transformations et réductions :
- ri
- FEv-,-,-- / . 2Ë
- 0,296 pp- — o,36 p2r — 0,148 p3r)
- qui est la formule cherchée.
- Les équations établissant les conditions d’équilibre de la figure 6 nous donnent la valeur de R. Celle de H s’obtient de la relation suivante, pro-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- venant du fait que le déplacement du point B dans la direction de cette force est nul :
- 0,785 H =o,5 R — 0,393/v—‘N'VV—°, ig6p3r. (6)
- Le problème estainsi complètement résolu. Les formules (1) et (5) sont celles que nous nous proposions d’établir.
- La première a cet inconvénient de contenir deux inconnues à déterminer préalablement.
- compte de quelle nature en est-la cause si l’on connaît l’effet que l’on peut toujours observer.
- Ce problème est malheureusement très complexe si l’on en désire une solution rigoureuse. Mais on peut s’orienter d’une façon suffisamment précise en faisant certaines simplifications qui paraissent admissibles.
- C’est ainsi que nous avons établi des formules très simples donnant des résultats très voisins de la réalité.
- Supposons que l’on puisse admettre que les vibrations sont dues à des déformations successives de la carcasse toujours symétriques par rapport au diamètre vertical de celle-ci. Dans le cas où les extrémités B et B' peuvent être considérées comme encastrées (fig. G) la durée desoscillations propresaura pour valeur approximative :
- T r= o,85 -r: v/MC (7)
- La deuxième, par contre, 11’en contient qu’une; elle fait connaître plus rapidement le maximum absolu de la valeur que la flèche/"peut atteindre au sommet de la carcasse. C’est celle qu’il suffit d’employer puisqu’elle correspond au cas le plus défavorable, et que la valeur ainsi trouvée pour f est évidemment toujours plus grande que dans le cas de la formule ( 1 ).
- Il est très facile d’approfondir davantage la question, si on le désire : certains détails se calculent aisément, d’autres conduisent par contre à des opérations très longues. Du reste les formules (5) et (6) renseignent suffisamment l’électricien sur ce qui peut l’intéresser, pour lui per-mettrede contrôler rapidement, etle constructeur quand celui-ci fait un projet de carcasse uniquement au juger.
- En réalité, le massif sur lequel repose la machine n’est pas infiniment rigide et il peut vibrer ou transmettre des vibrations sous l’impulsion de chocs ou de trépidations extérieurs. Si la périodicité de ces impulsions concorde avec la fréquence de l’oscillation propre de la machine, il y aura résonance et la carcasse vibrera sans discontinuer.
- Une. dissymétrie quelconque dans la machine pourrait peut-être aussi provoquer directement le même accident. Il est par conséquent utile de pouvoir étudier cette question pour se rendre
- où M désigne toute la masse du stator, la constante C étant déterminée parles relations
- G = ^ (°>78^ — °>5A + B);
- — o,5 |j.-f (t,r>7 + °,36 |a) A
- _ >,57 + °.r,7 lJ-
- A— t»1 («,57 + °»57 t*) — °>785 f*) (» + f)
- ( 1,57 -1- 0,57 p.)2 — 1,57(1 -f* l*) ( 1,57 -(- o,36 (i.).
- Kig. 7.
- Nous n’envisagerons pas les cas très compliqués dans lesquels il sé produit un balancement alternatif, à gauche puis à droite du diamètre vertical, ni celui d’une machine à courant continu dans laquelle une force périodique radiale ou tangen-tielle agirait auxextrémités des pôles d’excitation
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- déformant la ligne élastique suivant une courbe à plusieurs ondulations.
- Par des considérations analogues à celles ci-dessus, si ]a carcasse est plutôt articulée en R et B' (fig. 7) on obtient la même formule (7) mais dans laquelle la constante C est égale à
- C =
- + o,o/(
- Si les points de fixation A et A' de la carcasse sont en dessous du diamètre horizontal el forment
- où C a la même valeur que précédemment. Cette formule approchée ne peut être valable que pour les valeurs de a inférieures à 3o°, et pour autant que les pattes AB et A' B' ne sont pas trop rigides par rapport aux autres parties BB' et AA'.
- Dans un exemple que nous avons calculé, la formule (7') nous a donné, pour la fréquence, des vibrations
- T
- 19 périodes,
- un angle ACB = a avec celui-ci (üg. 8), 011 aura approximativement
- T =
- o,85 ir
- v/mc
- tandis que celle mesurée était égale à 18 périodes.
- Ces résultats sont donc suffisamment concordants et les simplifications que nous avons faites paraissent admissibles.
- Nous espérons ainsi avoir réussi à mettre sous une forme pratique les divers moyens de se renseigner sur une question plutôt complexe mais intéressante au plus haut degré dans la réalisation des machines dynamo-électriques.
- O. Billieux.
- cosaa
- (7')
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 11
- LA TRANSMISSION DE L’ÉCRITURE A DISTANCE PAR LE TÉLAÏJTOGRAPHE
- Frappé sans doute du merveilleux équilibre de l’appareil vital et des fonctions des êtres organisés, quelqu’un a pu dire un jour que le « besoin crée l’organe ». Mais si, quittant le terrain des sciences naturelles, nous nous plaçons exclusivement sur le domaine des sciences appliquées, nous constatons bien vite que l’organe développe et augmente les besoins. En effet, combien d’exemples n’avons-nous pas de cette contrepartie de l’aphorisme précité? C’est que la plupart des moyens imaginés par l’homme n’ont pas toujours la souplesse et l’élasticité de ceux que la nature a mis à sa disposition. A peine les a-t-il créés, que l’expérience ne tarde pas à lui démontrer l’état de leur insuffisance. Et ceux, de la perfection desquels il croirait pouvoir se flatter, sont souvent bien loin d’être parfaits. Quel est, par exemple, celui qui n’a pas eu maintes fois à déplorer les inconvénients inhérents au téléphone? Ce moyen de communication, que nous admirons sans doute parce qu’il porte la parole à des distances infinies, est loin cependant de nous donner toutes les satisfactions désirables. 11 a beaucoup de défauts et le moins qu’on puisse en dire est qu’il n’est pas discret. Il nous oblige à parler haut ou à nous enfermer dans une cabine pour éviter que des oreilles indues nous entendent. Sa faiblesse d’articulation est telle qu’elle nous fait souvent douter de l’exactitude de ses propos et nous contraint à les faire confirmer par des écrits. Il est si jaloux de ses pi’é-rogatives qu’il ne tolère pas qu’une ligne étrangère touche la sienne propre ou même l’avoisine de trop près. Il est, en un mot, d’une sensibilité extrême et d’une telle susceptibilité que, dans des circonstances sérieuses, il nécessite toujours l’intervention de ses aînés, la Poste ou le Télégraphe. Etant données les conséquences de ces défauts, on comprendra l’accueil que recevra le perfectionnement qui permettra de les éliminer tous.
- Le Télautographe, dont il est question ici, n’est pas à proprement parler un perfectionnement du téléphone. C’est un organe indépendant qui vient à son aide chaque fois que ses fai-
- blesses le mettent en défaillance. Sa mission n’est pas de le suppléer, mais bien de le compléter. Nous verrons plus loin comment il s’en acquitte.
- A vrai dire, le Télautographe, ou appareil destiné à transmettre l’écriture même de son auteur, n’est pas absolument nouveau. Déjà, en i856, le Pantélégraphe de l’abbé Caselli pouvait prétendre au même office. Mais, outre que cet instrument demandait une préparation des figures à transmettre, il avait encore l’inconvénient d’exiger une concordance des vitesses ou synchronisme des appareils en correspondance. Il nécessitait un réglage minutieux, et partant difficile, ce qui lui enlevait toute possibilité d’application pratique. Maintenant, il ne serait pas téméraire de dire que la plupart des appareils imaginés depuis, soit qu’ils reposent sur le même principe, soit qu’ils nécessitent l’intervention d’agents différents, tels que la photographie, le sélénium, etc., ne possèdent pas non plus la souplesse et la simplicité de manœuvre qui pourraient les rendre facilement applicables. Il en est peu qui, comme le système Ritchie, dont nous parlons, répondent véritablement au but assigné et complètent le téléphone à tel point que, envisageant cette assimilation, nos amis les Anglais, chez qui il est déjà fort répandu, ont pu dire de lui que c’est un instrument for writingby téléphoné, c’est-à-dire un téléphone pour écrire.
- Le Télautographe Ritchié n’est pas tout à fait inconnu de nos lecteurs. Il a été donné déjà ici même une description assez substantielle de ce système lors de sa présentation à l’Académie des Sciences en mars 1901 ('). Mais en raison du temps qui s’est écoulé depuis cette époque et des perfectionnements apportés à l’appareil au cours de cette période, il ne sera pas superflu d?en répéter une brève description.
- Le principe fondamental de ce télautographe est de reproduire deux mouvements indépendants sous l’action du déplacement du crayon de l’opérateur, chaque mouvement ayant pour objet
- (') L’Eclairage Electrique, n° 22, itr juin 1901.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série). — H° 4
- de déterminer une modification graduelle de courant dans le fil de ligne.
- Au récepteur, ces courants variables produisent des mouvements indépendants qui ont pour résultat de répéter le message transmis.
- Pour bien faire comprendre les moyens par lesquels on arrive à ce résultat, nous allons traiter spécialement ces transformations et ces mouvements sous les titres suivants :
- a) Transformation des mouvements du crayon transmetteur en mouvements semi-rotatifs de deux arbres.
- b) Manœuvre de ces arbres pour la distribution du courant sur les fils de ligne.
- c) Mise en mouvement senu-rotatif de deux arbres par l'action des courants de ligne.
- d) Transformation des mouvements de l'arbre récepteur de manière à reproduire les mouvements du crayon transmetteur.
- e) Approvisionnement dit papier.
- f) Soulèvement de la plume.
- Voyons maintenant l’application de ces principes et comment vont se produire les mouvements indiqués.
- a) Transformation des mouvements du crayon
- transmetteur en mouvements semi-rotatifs de
- deux arbres.
- Considérons la figure i, qui représente le mécanisme du crayon transmetteur. Près de sa
- t Point? de crayon
- Fjtf. ï. — Transformation des mouvements du crayon transmetteur.
- pointe sont attachées deux tiges i et i, ayant leur autre extrémité articulée aux leviers 3 et l\. Ces leviers sont fixés sur les arbres 5 et 6. Il est facile de comprendre que tout mouvement imprimé au crayon produira des mouvements rotatifs variables et indépendants sur les deux arbres.
- b) Manœuvre de ces arbres pour la distribution du courant sur les fils de ligne.
- La figure ï montre un arbre 6 (correspondant à l’arbre 6 de la figure i) possédant, solidement
- fixé sur son extrémité inférieure, un levier 7, muni d’un galet de contact 8, relié au fil de ligne. Ce galet se meut sur une sorte de rhéostat appelé potentiomètre dont les communications électriques sont figurées sur le diagramme. La
- MMÀMW
- Fig. 2. — Circuit du potentiomètre.
- totalité du voltage de la pile ou de la source électrique s’échelonne entre la terre et le point to et tout voltage quelconque inférieur se trouvera envoyé sur la ligne par le seul fait de la marche
- — Circuit des bobines du récepteur. ,
- du galet 8 vers le point 9. La résistance de la ligne étant constante, le courant sera proportionné au voltage envoyé. Il existe un potentiomètre semblable pour l’arbre 5 (fig. 1). Ces deux
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- rhéostats sont représentés avec leurs connexions au bas de la figure 3.
- c) Mise en mouvement semi-rotatif de deux arbres
- par l’action des courants de ligne.
- Le haut de la figure 3 représente a arbres, 11 et U, portant des bobines mobiles, i3 et 14, et îles ressorts, iù et 16. Ces bobines, montées dans le circuit, de la ligne, se meuvent selon le courant qui les parcourt. Les ressorts de commande, i5 et 16, sont calibrés de manière que les mouvements tournants des arbres, ii et 12, correspondent en étendue à ceux des arbres, 5 et 6, des potentiomètres.
- d) Transformation des mouvements de l’arbre récepteur de manière à reproduire les mouvements du crayon transmetteur.
- Ayant obtenu, pour les arbres récepteurs, des mouvements correspondant à ceux du transmetteur, il 11e reste plus qu’à les convertir en une reproduction des mouvements imprimés au crayon transmetteur. On obtient ce résultat en attachant la plume réceptrice aux arbres par une
- Fig. 4, — Vue de l’intérieur du transmetteur.
- articulation ayant les mêmes dimensions que dans la figure 1.
- e) Approvisionnement du papier.
- Les mouvements du crayon transmetteur et de la plume réceptrice a étant limités, il est nécessaire d’amener le papier au point où l’écriture
- doit se produire. Cette opération s’effectue mécaniquement au transmetteur et électriquement au récepteur. Dans la figure 4 (qui représente l’intérieur du transmetteur), on voit un levier O dont l’extrémité intérieure se relie, par une tige, au propulseur de papier P. (La figure 6 montre une vue agrandie de cet organe.)
- Quand on manœuvre le levier entre ses points d’arrêt, le propulseur fait un mouvement d’avant et d’arrière qui amène le papier sur la plaque Q. En outre du propulseur, le levier O commande encore un interrupteur placé dans le circuit de la
- pile S, ainsi que le montre la figure 5. R est un relai intercalé dans le circuit de retour commun; quand l’interrupteur S est fermé, le courant passe dans la ligne, actionne le relai R qui, par scs contacts, ferme le circuit sur le propulseur PS. Sous l’action du courant, ce dernier fait avancer le papier de la quantité voulue.
- La même opération se reproduit à chaque manœuvre du levier O, parce que l’interrupteur S sc trouve actionné chaque fois que l’opérateur fait avancer son papier d’une quantité donnée. Le relai R commande encore un circuit renfermant les électros de champ WX et l’appareil lève-plnme Y.
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- /) Soulèvement de la plume.
- Au transmetteur, des mouvements ont lieu chaque fois qu’on appuie le crayon sur le papier ou qu’on l’en éloigne. Il importe donc de fournir au récepteur les moyens d’abaisser et de soulever la plume suivant ces mouvements. On réalise cette action en envoyant sur les lignes un courant alternatif qui se superpose de la façon suivante. Considérons la figure 5, .1 représente la plaque sur laquelle passe le papier transmetteur. Elle est maintenue en position d’attente (c’est-à-dire levée) par le ressort K et amenée en position de transmission (c’est-à-dire abaissée) par la pression du crayon de l’opérateur quand il écrit. Dans celte dernière position, des contacts se ferment en L, ce qui a pour effet d’établir un circuit avec l’enroulement primaire ou de rupture de la bobine d’induction M; circuit par le fil i, l’interrupteur S, le fil a, le contact L, la bobine d’in-
- Fig. G. — Propulseur de papier.
- duetion M et le fil 4. La bobine M possède des énroulements secondaires différentiels a et b intercàlés dans les circuits de ligne. Mais comme ces enroulements sont en sens inverse l’un de l’autre, il en résulte qu’en tout temps le courant induit d’une ligne est en sens opposé de celui de l'autre ; c et d représentent les enroulements d’une bobine à réaction intercalée également dans les circuits de la ligne dont nous expliquerons plus loin la fonction. D’après ce qui précède, nous voyons que, chaque fois que le crayon de l’opérateur s’applique sur le papier, la bobine d’induction M est actionnée et qu’un courant alternatif, développé dans les enroulements secondaires, se superpose sur les courants d’écriture circulant sur la ligne. Au récepteur, ce courant alternatif traverse les enroulements différentiels d’un vibrateur N, les bobines
- mobiles O, P, et le fil •>. Le rclai N porte une armature e, sur laquelle repose un levier équilibré f, dont les contacts ouvrent une dérivation
- Fig. 7. — Vue de l’intérieur du récepteur.
- dans la bobine de l’appareil lève-plume X. Quand la plaque du transmetteur est abaissée, le courant de la bobine d’induction M met en vibration l’armature e. De ce fait, la résistance entre les contacts e et f se trouve augmentée d’une
- mesure telle que le courant passe dans la bobine de l’appareil lève-plume Y, provoque l’attraction de son armature et permet à .'a plume réceptrice
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- de reposer sur le papier. Quand la bobine d’induction M n’est pas actionnée, les contacts du vibrateur N sont au repos et constituent un shunt d’une résistance si basse que le lève-plumc Y reste inerte. Dans ce cas, un ressort pousse en avant l'armature de Y et, par ce fait, soulève la plume du papier. Pour empêcher que les circuits voisins ne soient influencés, le courant alternatif est confiné aux lignes au moyen du condensa-
- tanément manœuvrés par un seul et même transmetteur.
- Tel est le système de connexions et d’organes qui constitue le Télautographe Ritchie. Extérieurement, les deux appareils transmetteur et récepteur se présentent sous forme d’un petit meuble ayant un bel aspect (fig. 8). Étant à la fois organe de transmission de paroles et d’écriture, appelé par conséquent à se substituer à son
- Fig. y. — Reproduction d’un message par le Télautographe.
- tcurU et de la bobine de réaction Y. Le condensateur ouvre une voie à ce courant et l’inductance de V l’empêche de passer a la terre.
- Quand elle n’est pas utilisée, la plume réceptrice est maintenue dans l’encrier par la tige i
- (fig- 7)-
- Elle revient encore à cette position chaque fois que l’opérateur fait avancer le papier, d’où il résulte qu’elle est toujours suffisamment imprégnée d’encre.
- On peut, au besoin, installer, sur le circuit extérieur, plusieurs récepteurs qui seront simul-
- postes téléphoniques actuels, on a compris qu’il fallait lui donner des dimensions réduites. Mais cet avantage n’est rien, comparé à toutes ses autres qualités. Il est d’une installation facile et s’adapte parfaitement à tout réseau téléphonique. Son maniement, des plus simples, se borne à deux manœuvres seulement : celle du téléphone et celle du Télautographe. L’abonné veut-il parler; il décroche son téléphone et parle. Ne rencontre-t-il pas son correspondant au bout du fil ou veut-il lui écrire ou bien lui faire passer un croquis, il raccroche son téléphone, appuie sur
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- un bouton, prend le crayon et écrit ou dessine (fig. 9). C’est extrêmement simple, et on conçoit combien un tel instrument peut être précieux. Pour s’en convaincre, il suffit d’envisager la situation d’une personne qui, ayant perdu l’usage de ses bras (les exemples ne manquent malheureusement pas actuellement), ne posséderait plus que l’organe de la voix pour se faire comprendre. Du haut degré de privation où elle se trouverait portée, elle constaterait bien vile
- ouverts. On a même du installer dans ce bureau une section spéciale pour la réception des messages télautographiés (fig. 10). Peu à peu, le nouvel appareil fait son apparition dans tous les milieux : commerçants, industriels, banquiers, hôtels, administrations, entrepôts, journaux, à Londres et dans certaines grandes villes du Royaume-Uni, Liverponl, Manchester, etc.
- Sa force] de pénétration est telle qu’il aurait déjà franchi le détroit et commencerait à
- tig. JO* — Galerie du Poste central téléphonique de Londres affecté au Télautograplie.
- combien est vaste le champ d’utilisation de ecl appareil.
- Nous ne répéterons pas ici tous les exemples d’application possible énumérés dans l’article du ier juin iyoi : il nous suffira de dire qu’ils se sont à peu près tous affirmés. En vertu du contrat que la Compagnie « .National Tele-wriler », qui exploite le Télautograplie, a passe avec lePost Office anglais, deux centraux télau-lographiques, reliés par dix-huit lignes au poste central télégraphique de Londres, ont déjà été
- s’implanter aussi en France, car, si nos renseignements sont exacts, plusieurs machines sciaient sur le point d’être mises en fonctionnement à Paris. Si tel est le cas, nous ne tarderons sans doute pas à apprécier nous même les réels avantages de cet. appareil.
- EL qui sait, un jour viendra peut-être où nous le rencontrerons aux deux bouts de la plupart des lignes téléphoniques du monde entier.
- A. Baudhy.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Éléments de circuits à courant continu ou à flux continu en parallèle. Application à un mode particulier de production de courant continu dans les arbres de dynamos, machines à pôles conséquents. Extension aux moteurs d’induction [Fin). —Paul Girault (1p
- 111. — Machines a pôles conséquents.
- Dans les machines à pâles conséquents que nous envisageons, le nombre des bobines inductrices est moitié de celui des pôles inducteurs et ces bobines ne sont enroulées que sur des pôles de même nom (a). Les forces magnétomotrices tv sont donc toutes de même signe, ce qui procure des valeurs élevées de F (3), et les pôles bobinés débitent leur flux à la fois sur les pôles non bobinés et sur les portions d’arbre aboutissant aux coussinets. Dans le cas d’une machine tétra-polaire, par exemple, on observe ainsi en bout d’arbre une apparence de cinquième pâle assez inattendue.
- Considérons une telle machine t.p—polaire et désignons par<I>, et <Tb les flux respectivement issus d’un pôle bobiné et d’un pôle non bobiné; par iHt et dl, les réluctances radiales correspondantes ; posons
- A
- dÇ dt./ = db {i Pi ’ _dC
- Y* * - t
- P2
- (•9)
- B = «1>„ =
- P U + x) +.. Y* + Ys’ dti’
- (') Voir Lumière lîlectrique du i5 janvier 1916, p. 59. (2) Il ne s’agit donc pas ici des machines des types Manchester et Thury, dénommées aussi parfois à pâles conséquents.
- Tl n’est donc pas recommandable d’employer les
- & désignant la force magnétomotrice d’un pôle bobiné, serait le flux normal que l’on obtiendrait dans une machine où chacun des % p pôles porterait la force magnétomotrice d7.
- Les formules (11) deviennent:
- F = Br
- 'h __ __
- jh _
- -= ,
- ‘l>« "
- 0>2 _ _
- et la formule (i/t) donne toujours la valeur des forcés électromotrices induites.
- Pour le cas extrême où
- P|=P2 = 0,
- on a
- B = o,
- «1>, = <1>„,
- •I»j — o,
- c’est-à-dire qu’il no passe aucun flux dans les pôles conséquents, qui sont alors complètement s h 1.1 n tés par les coussinets et les paliers.
- Pour l’autre cas extrême, où
- Pi = °o ,
- p2 = CO .
- on a
- *1 _ (— $2) _ X <!>„ <t>„ 1 -)- X
- pôles conséquents dans les dynamos puissantes et ; vitesse angulaire élevée, comme les turbûdynamos et lei gros moteurs de traction.
- (*) Nous négligeons ici toutes fuites pour simplifier
- Y.»,
- y*»,.
- -B,
- XB;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2* Série). — N* 4.
- <Jh _ (— ^2) _ 1
- <!'» 'i'n 2’
- résultat bien compréhensible, les flux des pôles bobinés se fermant alors uniquement par les pôles conséquents.
- Dans les cas intermédiaires, les équations (20) nous donnent :
- et si À = 1,
- P 'I»! = — (dq + ^2 + P'I'a), (21)
- ce qui montre explicitement la fermeture des flux des pôles bobinés à travers les circuits en parallèle constitués par les pôles conséquents et les circuits de coussinets.
- Valeur de la force èlectromotrice d’induit. — 11 y a lieu de faire une remarque en ce qui concerne la valeur de la force électromotrice induite dans l’enroulement induit d’une machine à pôles conséquents.
- Les flux <!>, et <1>2 issus de deux pôles consécutifs sont inégaux ; il est facile de voir que le flux dérivé dans l’arbre et égal à la différence des valeurs absolues des flux flq et «I>2 est inactif dans le cas de l’anneau et actif dans le cas du tambour; par suite, dans l’expression
- e— Nw‘I>.io_8 (enroulement parallèle),
- ou
- e — pNu$.io—8 (enroulement en série),
- de la force électromotrice, il y a lieu de prendre pour»I>la valeur <I>2 pour l’induit en anneau et fa
- moyenne des valeurs absolues
- <I>i -j- <l>2
- pour l’in-
- duit en tambour (').
- Exemples de répartition du flux. — La figure '» donne la répartition des flux dans une machine bipolaire dans laquelle le pôle N est seul bobiné.
- (<) Dans un induit en anneau ordinaire, les conducteurs actifs rencontrés en partant d’une ligne de balais pour aboutir i\ la ligne voisine distante d’un pôle sont compris dans une zone égale à un seul intervalle interpolaire; dans un tambour multiple, au contraire, ces conducteurs intéressent une zone égale à deux intervalles interpolaires. Et tandis que pour l'induit en anneau le flux dérivé dans l’arbre traverse deux fois l’enroulement induit avec actions contraires, pour l’enroulement tambour, au contraire, ce flux ne traverse qu’une seule fois l’enroulement et est par suite actif.
- Partant de la culasse inductrice aux environs de O'i et se dirigeant vers le centre O de l’induit on voit que le flux <p, du pôle bobiné traverse l’entrefer correspondant et se divise en deux parties : l’une cp2 traverse l’entrefer et la masse polaire non bobinée de l’autre pôle S pour
- aboutir de nouveau à la culasse en O' ; l’autre partie, égale à (4», + ij'j). va de O en O' en utilisant les deux éléments arbre-palier-bàti, l’élément O pi bi O' conduisant le flux tjo et l’élément O pi b2 O' le flux De O', les flux :p2 et (<|o -j- 4*2) réunisse divisent en deux parties pour rejoindre
- O'i.
- Fig. 4.
- La figure 4 donne la répartition des flux pour une machine tétrapolaire dans laquelle les deux pôles verticaux N de même nom sont seuls bobinés^
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- De chacun des points O' et O'i part vers le centre O un flux o( qui traverse un pôle bobiné et l’entrefer correspondant ; de chaque flux <p,,
- ' (Po
- deux portions égales chacune à — vont alimenter
- '2
- respectivement une moitié de chacun des pôles non bobinés S adjacents, et les deux résidus <?i — «2 viennent se réunir en O pour se diviser entre les deux éléments arbre-palier-bâti, savoir l’élément Opt bi O' qui conduit le flux et l’élément Op2 b* O' qui conduit le flux et
- 4i + '{'a = * (<p, — cp2)
- En 0', une moitié du flux d’arbre
- reprend le trajet O'O déjà connu, et l’autre
- moitié se divise en deux parties égales chacune
- * —I- 4*2 . .
- a —- et qui viennent se reunir à nouveau
- 4
- en 0'4.
- Valeurs relevées sur un moteur G. E. 8oo. — Comme exemple de moteur de traction à pôles conséquents, nous citerons le type bien connu G E. 8oo, dont les caractéristiques au régime d’une heure sont 5oo volts, 5o ampères, 4-2-5 tours par minute; dans un essai sous tension réduite, pour une vitesse angulaire de a3a tours par minute et une excitation de 3a ampères, on a relevé entre le centre de l’arbre et sa périphérie près du collecteur une différence de potentiel de o v.oi3, ce qui correspond à un flux
- 4»i = 337 000
- et à une induction dans l’arbre à l’entrée interne du coussinet (dt = 6 cm. 345)
- Oh = 10 720.
- Moteurs à pôles alternativement shunt et série. — Le cas des moteurs à pôles alternativement shunt et série (') se traite aisément à l’aide des formules générales ; nous n’y insisterons pas, faisant simplement remarquer qu’il y a flux dans l’arbre d’un tel moteur lorsque les ampères tours des deux espèces de pôles ont des valeurs différentes.
- Commutation avec flux dans l'arbre. — Dans
- (') Les petits moteurs destinés aux appareils de levage et de manutention présentent fréquemment cetée disposition.
- les machines à pôles conséquents, la r à la périphérie de l’induit de l’induction due aux bobinages inducteurs ne se répète pas identiquement avec changement de signe lorsqu’on passe du milieu d’un intervalle interpolaire au milieu suivant. Il résulte de ceci que, pour un induit en anneau, deux lignes de balais consécutives ne seraient pas dans les mêmes conditions de commutation. Mais cet effet est à peu près sans action dans le cas d’un induit en tambour à pas diamétral, puisque la distribution de l’induction due au système inducteur est symétrique par rapport à l’axe d’un pôle bobiné ; si donc l’un des côtés d’une section en commutation est soumise à une majoration d’induction périphérique, l’autre côté dé cette section est soumis à la même majoration agissant en sens inverse dans la section entière par suite de la façon dont est effectuée la réunion en série par opposition des deux côtés de la section. Néanmoins, cette compensation n’est strictement rigoureuse qu’au moment où la section est coaxiale avec l’axe d'un pôle.
- Les machines dans lesquelles les connexions à forte intensité constituent des spires entourant l'arbre (’) présentent quelque chose de semblable: l’action de ccs spires donne à la périphérie de l’induit une modification de l’induction qui est toujours de même signe; ceci est donc défavorable dans le cas d’un anneau et ne l’est pas dans le cas du tambour à pas diamétral.
- Si la machine est munie des pôles supplémentaires, le flux dans ceux de ces pôles ayant une certaine polarité sera augmenté et le flux dans les pôles supplémentaires de l’autre polarité sera affaibli; les questions de saturation seules pourront empêcher cette augmentation et cet affaiblissement d’être égaux, et c’est seulement l’inégalité de ces deux actions qui pourrait influer sur la commutation dans le cas du tambour à pas diamétral. II est facile de démontrer Légalité de l’augmentation et de l’affaiblissement des pôles supplémentaires de polarités contraires, lorsqu’on fait abstraction de la saturation en supposant toutes les réluctances constantes.
- Considérons une machine à pôles supplémentaires dans laquelle les forces magnétomotrices
- (() Voir Bulletin de la Société Internationale des Electriciens, février iqiâj
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- et les réluctances des pôles principaux et supplémentaires sont correctes; on a donc :
- mais soient f, /\ les forces magnétomotrices dues aux connexions incorrectes à forte intensité entourant l’arbre de part et d’autre de la carcasse ; les formules générales précédentes deviennent
- F = —h---------, (22)
- lP + ^.+ i + L
- M . /• pi h
- or, les flux f, s2 dans les pôles supplémentaires de èhaque polarité sont
- ?• = — (F — fh )
- ?. = -7.(F+/); )
- or, la somme des inductions périphériques agissant sur les deux côtés actifs d’une bobine tambour multiple en commutation est proportionnelle à
- __ * */'
- 9l — 9 2 y
- r
- celte valeur est bien indépendante de F et est la même que pour la machine normale, sans connexions incorrectes.
- Remarque générale relative à la suppression des courants produits dans l'arbre fonctionnant en disqiie de Faraday. — Toutes les fois qu’il y a production de llux dans un arbre, que celle-ci soit due h des connexions incorrectes à forte intensité entourant l’arbre, ou qu’elle soit due à des inégalités de pôles, l’isolement des paliers du socle ne constitue pas un remède complet, puisque l’on peut avoir des courants se fermant en allant d’un point à un autre d’un même cous-sinet.
- Le remède complet consiste à éviter les causes : connexions incorrectes, inégalités de bobinage ou de centrage, pôles conséquents)
- Extension aux moteurs d’induction. — On peut souvent mesurer le glissement d’un moteur d’induction, tout au moins celui des moteurs à cage d’écureuil, en reliant un voltmètre sensible à aimant (un ampèremètre continu deo,i volt par exemple) à deux frotteurs que l’on appuie aux centres des deux extrémités de l’arbre. On obtient plus de sensibilité et de précision en prenant la tension entre le centre de l’arbre et sa périphérie en dedans d’un palier f1), ou entre celle périphérie et la massé de la carcasse du stator, ou encore en reliant le voltmètre aux deux extrémités d’un bobinage composé d’un certain nombre de spires entourant le moignon intérieur d’un palier ou l’un des bras d’un palier.
- Nous indiquerons quelques résultats (2) obtenus sur un moteur d’induction triphasé à cage d’écureuil de 18 chevaux, 20 ampères, 55o volts, fréquence 25, G pôles, de la G. E. Co (a).
- On avait entouré io spires sur chacun des deux moignons intérieurs des paliers. En mettant ces deux enroulements en série ou en opposition par rapport à l’arbre considéré seul, on a constaté que les flux dans les deux éléments arbre-palier-bàti se tournent le dos à partir du noyau d’induit. Il semble bien qu’il y a ici un effet analogue à celui de pôles conséquents, ou plutôt de pôles inégaux, dans la cage d’écureuil, cet effet pouvant résulter par exemple de différences dans les résistances des éléments de la cage.
- Des relevés oscillographiques des tensions aux bornes des enroulements entourant le moignon intérieur d’un palier montrent que l’arbre est traversé par un flux alternatif longitudinal ayant la fréquence du glissement et par un très léger flux à la fréquence 25 d’alimentation du stator; ce léger flux à fréquence 25 s’explique très bien par une dissymétrie quelconque des pôles du stator.
- L’arbre se comporte comme un disque de Faraday à flux alternatif; la tension relevée par frotteurs entre son centre et le point né (fig. G)
- (>) Périphérie de la section A' (fig. 6). — L’arbre fonctionne alors en disque de Faraday à flux alternatif. ( Voir la note suivant cette communication.)
- (*) Essais faits avec M. Haouy.
- (3) Moteur G. E. Co, type 1.6. 18 A. 5oo, forme K,, n° 161 356;
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- de sa périphérie eu dedans d’un palier est donnée par la formule
- « = —£'1'sin^uQ'), Q5)
- où n désigne le nombre de tours par minute de l’arbre, et^mla pulsation du glissement.
- Pour une tension aux bornes du stator de T>jo volts et un courant de m ampères, on avait un glissement g = o,o45a et une valeur maxima nm„x de la tension statique aux bornes des io spires des deux paliers égales à 0,075 volt, soit une tension maxima moyenne de 0,00170 volt par spire. Le flux maxima correspondant est
- ,i, __ «max.i<>s
- 'J'nux ---------= os 000 ma.wvells,
- £•03
- et si l’on admet que tout le flux passe à l’intérieur de l’arbre, dont le diamètre est de 8/, cen-mètres en dedans du palier, l’induction maxima moyenne dans celui-ci serait
- (^mi,x)mny — 960 gauss.
- NOTE
- AltlSItlî I OXCTIONNANT IÎN DISQUE DE EahAUAY A FLUX ALTKItXATIF.
- a) Section droite d'arbre au repos. — Considérons (fig. 5) une section droite d’un arbre au
- Fif.-. r,.
- repos; celle section est traversée par un flux alternatil <I> sin (ot et nous admettons que la distribution de ce flux est. de révolution autour de l’axe de l’arbre. Ce flux est ainsi distribué normalement à une série de cercles concentriques, chacun de ces cercles étant à un instant donné un cercle d’égale induction.
- La loree électro motrice induite le long d’un quelconque de ces cercles est la dérivée changée de signe du fl nx intérieur à ce cercle et les chutes
- (') Voir note ci-après.
- 87
- de tension dues au courant qui en résulte équilibrent la force électro-motrice pour chaque élément de longueur du cercle. 11 eh est ainsi pour tous les cercles concentriques de la section de 1 arbre et en particulier pour la périphérie de celui-ci, de telle sorte que la différence de potentiel entre deux points quelconques m1, ni', d’un cercle périphérique est nulle.
- La force élcctrornolrice statique induite le long de la périphérie et ainsi équilibrée a pour valeur
- Ci —- — 0) <1* eos '0t ('! ;
- si l’on désigne par R le rayon de la section considérée de l’arbre, la portion de cette force électromotrice équilibrée correspondant à l’arc m' m\ est
- /arc ni'm', \
- e,— — I —~^— 1 o)‘h cos tnt. (iq)
- Ces forces électromotrices statiques sont aussi bien équilibrées lorsque l’arbre tourne que lorsqu’il est au repos, à la condition que la distribution électromagnétique à l’intérieur de l’arbre demeure symétrique par rapport à Taxe de celui-ci. ji
- Puisque la différence de potentiel entre les deux points ni’, m\ est nulle, il semble qu’un voltmètre à débit négligeable branché entre ces deux-points ne doit donner aucune indication, ce qui n’est pas. Ce voltmètre V indiquera une tension justement égalé à e»r ,», dont la valeur est donnée parla formule ('3,7}.
- En effet, si le petit e'rcuit m' V m't m' n’est traversé par aucun flux, la force électromotrice induite dans le grand circuit m' V m'l ml est la même que celle induite dans le cevc.lé périphérique; il en résulte, par différence, que la force électro motrice induite dans le conducteur externe m1 Y m\ est égale à celle induite dans l’arc circulaire mi m'i et donnée par (a7). Et comme tous les points de la section de l’arbre sont équi-potentiels électriques, le voltmètre indiquera la force électromotrice <?,„• (“).
- (h Celle force clectromolrice sialique est mesurnb'e aux bornes d'une spire entourant l’arbre.
- (2) Un cas identique au cas actuel est celui d’une spire secondaire de transformateur en court circuit ; si ta spire et le noyau du transformateur sont de révolution, un voltmètre branche'entre les deux extrémités d'un-aVc pris
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- T.-XXXII (2' Série). —N»4.
- b). Extrémité d'arbre au repos. —Considérons maintenant l’extrémité 00' d’un arbre ail repos traversant le coussinetC (fîg. (S). Nous applicjuons
- IjL '\Se/rs
- L° \ j-
- un frotteur B au centre O de la section extrême A et un autre frotteur b en a à la périphérie de la section A' située en dedans du moteur au delà du coussinet;nous relionsces deuxfroltcurs par des conducteurs aux deux bornes d’un électromètre ou d’un volmètre Vtrès résistant, de consommation négligeable.
- La section A' est traversée par le flux <t> sin wf. Le palier C est symétrique par rapport au plan diamétral vertical O in ni' O'; nous admettrons que les lignes de force venant de la section A' suivent l’arbre et viennent aboutir à l’entrefer du coussinet de telle façon que la trajectoire d’une quelconque de ces lignes, sensiblement parallèle à l’axe d’abord, puis radiale, soit toujours contenue dans un plan diamétral de l’arbre. Pour chaque section droite de l’arbre à l’intérieur du coussinet, l’induction de ces lignes dans l’entrefer coussinet-palier est uniforme, et par raison de symétrie, ces lignes, à leur entrée dans la région supérieure du palier, bifurquent à droite et à-gauche de la ligne mm'.
- Il esta remarquer que la distribution considérée du flux à l’intérieur et à la périphérie de l’arbre est parfaitement symétrique par rapport à l’axe de celui-ci. Il n'y aura donc dans l'arbre que
- sur la spire indiquera la tension induite dans cet arc, alors queleb deux extrémités considérées sont au même potentiel; ceci suppose toujours que le circuit fermé constitué par l’arc de spire et l’élément contenant le voltmètre n’est traversé par aucun flux. L’arc considéré est celui le plus proche du voltmètre;
- des forces électromotrices statiques induites suivant des circuits circulaires concentriques à l'axe, et nous avons vu que ces forces électromotrices sont exactement compensées par les courants qui en résultent.
- Cherchons la valeur de la force électro-motrice induite dans le circuit OBY baO' O, l’arbre étant au repos. Nous pouvons le faire tout d’abord en décomposant ce circuit en deux éléments, savoir :
- i° L’élément O mni O' O qui étant dans un plan diamétral n’est traversé par aucun flux;
- L’élément OBY bam\ m! m O dont nous pouvons façonner la surface de façon qu’elle ne soit traversée en aucun point par aucun flux ; ceci est facile puisque la ligne mm' est une raie de séparation des lignes de flux.
- Les deux éléments composant le circuit OBV ba O' O n’étant traversés par aucun flux, ce circuit n’est le siège d’aucune force électromotrice résultant de ce fait. On y trouve bien la force électromotrice induite suivant am' à la périphérie de la section A' ; mais nous avons vu qu’une telle force éleclromotrice est exactement compensée.
- Il semble donc que le voltmètre V n’indiquera aucune tension.
- Mais il est facile de voir, au contraire, d’après ce que nous avons montré pour une section de l’arbre, que le voltmètre V indiquera la tension e.n’a égale à la portion de tension périphérique induite dans l’arc m'a du fait du Ilux alternatif traversant la section A' : en effet, le circuit de voltmètre m' m OBY ba branché aux bornes de l’élément m' a indique une tension égale à celle induite dans cet élément
- arc m'a
- Cm'u = es ——, ('.Ici)
- 'i TC li
- d’après ce que nous avons vu en a, et c’est la seule force électromotrice agissant sur le voltmètre V.
- Nous pouvons encore chercher la valeur de cette force électro-motrice en décomposant le circuit OBV ba O' O en deux autres éléments, savoir :
- i° bis. Le circuit 0/«i »/'i O'O (*) qui élantdia-métral n’est traversé par aucun flux ;
- x° bis. Le circuit OBV ba m', ni, O, lequel est
- P) Nous prenons ici le plan diamétral 0/«i m'\0' qui fait un certain angle avec le plan vertical.
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- traversé par un flux sortant de la surface d’entrefer de coussinet mm' m\ mt m ; la portion de la force électromotrice statique périphérique suivant am'i est compensée.
- Si l’on omettait de tenir compte de la force électromotrice induite dans l’élément de circuit m\ ni, OBY ba, il semblerait que la décomposition II conduit à un résultat différent de celui donné par la décomposition I, puisqu’il y a flux embrassé dans le cas de II, tandis qu’il n’y en a pas dans le cas de I.
- Mais il est facile de voir qu’on arrive au même résultat en en tenant compte : en effet, dans la décomposition II, le flux sortant de la surface d’entrefer de coussinet mm' m\ nii m est égal au flux entrant par le secteur O' m' m'i et la force électromotrice qui en résulte est par suite égale à celle induite dans l’arc m' m'i; il faut y joindre la force électromotrice induite dans l’élément m'i mt OBY ba, laquelle est égale à la force électromotrice dans l’arc m\ a ; la somme de ces deux forces électromotrices est bien égale à la force électromotrice induite dans l’arc m'a et est donnée parla formule (28).
- Dans tous les cas, la force électromotrice mesurée par le voltmètre est égale à la force électromotrice induite dans l’arc périphérique m'a compris entre la raie mm' de séparation des lignes de force dans le coussinet et le frotteur a.
- c). Arbre tournant.—Mettons en rotation l’arbre de la figureô; considérons le circuit fermédéfor-mable constitué à l’instant t par la branche extérieure OBV ba supposée indéformable, par la portion périphérique aat, par un rayon quelconque «i O' delà section A' et parla portion O' O de l’axe ; le flux dans la section A' à cet instant est <I> sin to t.
- Je prends comme origine du temps le dernier moment (précédant le temps t actuel) pour lequel on a eu *l> sin to t — o, cette valeur étant ensuite suivie de valeurs positives de sin to t. Dans ces conditions, depuis ce moment t = o, le rayon actuellement enO«i a eu le temps, pour parvenir en cette position, de décrire un nombre de
- tours égal à t (’), de telle sorte que le flux 0 60
- embrassé parlecircuit déformable au temps /est tp — t$> sin <of, (29)
- (4) n désignantle nombre de tours par minute del’arbre.
- et la force élcctromotrice induite correspondante est
- e““â=H£*s,'""+(£!)“*cos“4
- Dans cette expression delà force électromotrice induite, nous remarquons que le second terme
- représente, au facteur constant tj près, la
- force électroinolrice statique induite lorsque l’arbre est au repos [formule (26)]: et le facteur
- constant
- •représente justement le nombre
- de tours décrits par un point de la périphérie de l’arbre, le point actuel a, par exemple, pendant le temps t. Le second terme de la parenthèse représente donc la portion de force jélectromotricc périphérique induite statiquement correspondant au chemin parcouru pendant le temps t par le frotteur ba à la périphérie de la section A' ; ce terme serait observé avec cette valeur si un conducteur filiforme isolé sortait du balai Aets’enrou-lait sur l’arbre au fur et à mesure de sa rotation. Dans le cas actuel, d’après ce que nous avons vu pour l’arbre en repos, une telle force électromotrice est équilibrée à chaque instant et pour tous les éléments de longueur par les chutes de tension, dues au courant qui en résulte. Par contre, nous devons ajouter l’expression (28), pour tenir compte de la force électromotrice induite extérieurement et la formule (3o) est remplacée parla suivante :
- [n . , /arc m'a\ 1
- _4smu,, + ^__j„n,cosulJ. (3,
- Si le frotteur b frotte en m', sur la raie de séparation des lignes deforce, la force électromotrice e observée dans le circuit extérieur et qui sera alors purement dynamique se réduit à
- = — 4L <I> sin toi. (3a)
- Cette expression est toutà fait identique à celle trouvée dans le cas d’un arbre fonctionnant en disque de Faraday avec flux continu (') et pourrait se calculer de la même façon en considérant le déplacement infiniment petit deOai en Oa'i et
- (*) Bulletin de la Société Internationale des Electriciens, février 1915, p. 49.
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- eu supposant le flux <1* sin w t constant pendant le temps dt correspondant.
- Remarque. — Le rapport des valeurs efficaces (cs)eir cl (e^)eirdes forces électro-motrices purement statique et purement dynamique se déduit des équations (afi) et (3a) :
- (gj)eH' __ .
- (erf)eff ~
- 6o
- lorsqu’on envisage le glissement d’un moteur d’induction, w doit être remplacé en (33) parlai.
- (Communication faite à la Société Internationale des Electriciens, séance ilu Vj novembre 1915.)
- Une nouvelle forme du diagramme du cercle d’un moteur asynchrone. —J. Tcher-danzoff.
- D’autre part, en dehors de la saturation du fer, il y a d’autres phénomènes qui rendent impossible la concordance complète du diagramme avec l’expérience ; ce sont, par exemple, les formes non sinusoïdales des courbes des tensions et surtout des champs.
- L’auteur propose un diagramme qui, bien qu’étant très simple, donne une exactitude suffisante dans les limites des charges normales et représente en même temps tous les moments du travail d’un moteur, même pour les valeurs des glissements dont nous avons parlé.
- Mous parlons d’un diagramme ordinaire des tensions d’un moteur asynchrone dans lequel toutes les valeurs sont indiquées dans le circuit primaire. Décomposons la chute de tension primaire en deux composantes : une correspondant au courant magnétisant, l’autre correspondant au courant égal et inverse à celui du secondaire. Nous aurons (fig. i)
- Oiï sait que les diagrammes du cercle de MM. Ossana-Bragstad pour le moteur asynchrone ne tiennent pas compte de la saturation du fer. Cette saturation, pourtant, a deux effets importants :
- i° Le courant de court-circuit est en réalité plus grand que celui qu’On pourrait calculer en se basant sur les résultats d’essais à voltage réduit ;
- Les extrémités des vecteurs représentatifs du courant primaire forment, au lieu d’une Circonférence, une autre courbe moins régulière qui pst très difficile à déterminer par l’analyse.
- Dqnc, le diagramme de MM. Ossana-Bragstad n’est pas exact, il n’est peut-être juste que dans les limites du régime normal d’un moteur. Encore moins exact est le diagramme de M. Iley-land qui, même pour le régime normal, donne des valeurs assez, éloignées de la réalité.
- Quant à l’exposé de la théorie d'un moteur asynchrone au moyen de ces deux diagrammes, il esta remarquer que le diagramme de MM. Ossana-Bragstad demande trop de temps pour son établissement ainsi que pour la détermination des valeurs des puissances, et des glissements.
- Le diagramme de M. Heyland est, au contraire, très simple, mais ne donne pas d’idée suffisamment Xexacte du travail d’un moteur, surtout quand il s’agit des valeurs très petites or très grandes du glissement.
- P, = 15 + 1,3+ I0Z,.
- Supposons que le vecteur OÀj—E + LZest égal à P'. Par suite de la chute de tension primaire, la force éleclromotrice E diminue quand la charge augmente ; le vecteur 1„ Zn diminue proportionnellement, donc P' augmente et change de phase par rapport à Pj. Supposons toutefois que ces changements de grandeur et de phase des vecteurs I0 Zi, et P'provoqués par la variation de charge sont négligeables.
- En faisant tourner de i8o° le vecteur P' avec ses composantes et en l’ajoutant au triangle des tensions secondaires onobtient le triangle OAM, dans lequel
- Quand la charge augmente, l’extrémité M du vecteur l2 se déplace suivant la circon-
- férence d’un cercle dont OA est le diamètre.
- Pour S — i on obtient le point de court-circuit Mk pour lequel OMK— L X (/q + r3).
- Pour S = ± ce , on obtient M» pour lequel OMc© Appelons parlas l’angle variable
- OAM, par >jiK l’angle OAMK et par dite l’angle OAM» .
- Le vecteur L étant perpendiculaire au I+i1! + .r2>,
- OA = P'; .VM=l,(.t1-f.ïî); OM = I,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 22 Janvier 1916.
- ,9jf
- son extrémité m décrira en charge une circonférence amo, oa étant normal ko A et o a étant
- ésalà-4-.
- Xi + xt
- La même circonférence est la trajectoire du déplacement de l’extrémité du vecteur pri maire 1,.
- Les angles oatnK — 'I'k et oam oo = <Ji<» donnent les points /mk du court-circuit ci m <x> du glissement infini. Traçons og normalement à Pt, alors m N perpendiculaire à og est égal à L cos <p, donc
- donc
- sin(tj>—(Jw )=-
- v/,+(ï^?V(,,i+*) +(xi+^)a
- De là en remarquant que
- 4" (^l + X'ï)
- 1/
- a.
- / '/
- représenté à la puissance totale reçue du réseau, c’ést-à-dire Wi = P4 L cos cp.
- D’autre part, il est facile à démontrer que /«T, perpendiculaire à am oo , représente la puissance
- transmise au rotor, c’est-à-dire VVa = la*
- &
- En effet,
- m T == I2 sin (<p — ) ;
- +
- )g 'V
- ri -f- -r'2
- et tgtjioo
- Xi + //>’
- on trouve
- m T = L2
- s
- î
- qui est proportionnelle à la puissance W« transmise au moteur.
- De son côté ni U, perpendiculaire à amK, représente la puissance mécanique totale du rotor, c’est-à-dire
- W,. = Wa (i - s).
- On a, en effet, comme cLdessüs
- m U = I2 sin (<}> — <]/K),
- or
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). - N” 4.
- Ô2
- et comme
- on a
- tg t|jK
- ri +
- I -f" Xi
- m U = ( i — i
- Le point a est le point du synchronisme.
- On mesure le glissement de la façon suivante.
- Fig. 2.
- Construisons les angles^,, et » (voir fig. 2). Prenons ax égal à xf -\-x-i. Dans ce cas
- mx — 7\ ‘,XZ — /’j j\ ; xi/ = /'1.
- Donc = S — glissement. ym
- De même sur le diagramme (fig. 1) en menant de m, mx perpendiculairement à ao, on a
- Uni
- On trace SS1 parallèle à am <x> à une distance de 100 millimètres mesurée sur une ligne normale à oa. Dans ce cas on a directement le glissement en % :
- ylzl = S %.
- L’expérience prouve une concordance complète du diagramme indiqué avec la courbe expérimentale dans les limites des charges normales.
- Pour les surcharges, ce diagramme indiquera des courants plus forts que ceux qui donnent le diagramme de Bragstad, ce ne serait d’ailleurs, d’après ce que nous avons dit précédemment, que plus exact.
- La figure 3 donne les 3 diagrammes deHeyland, de Bragstad et celu i de l’auteur, tracés tous les trois pour un moteur Oerlikon de 6 chevaux, 23o volts.
- Les diagrammes de Heyland et d’Ossana sont tracés suivant les valeurs des courants à vide et de court-circuit à la tension diminuée. C’est ainsi d’ailleurs qu’on les construit pratiquement. Si l’on voulaitau contraire sebaser surE2, etprendre E P1
- le diamètre égal à —1 = — (voir Arnold, Wcchsel-x2 x2
- stromlechnik, t. Y, page G2), on obtiendrait un
- cercle presque deux fois plus grand que celui de notre diagramme.
- Lecercle de Heyland est tracé en deux variantes, une en prenant le centre sur l’axe des abscisses, l’autre sur la ligne parallèle à l’axe des abscisses et passant par le point de marche à vide.
- Pour un moteur existant, les diagrammes de Ossana-Bragstad et Heyland sont certainement plus rapides à construire que celui que nous venons de proposer. Mais ce dernier, au contraire, nous paraît être plus exact que le diagramme de Heyland etplus clairque le diagramme deOssana.
- M. P.
- (Electritchestvo, 16 octobre igiS.t
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- Ij A LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de transmission. — Weed.
- Le travail de M. Weed est consacré à l’étude des ondes qui prennent naissance soit par la fermeture, soit par l’ouverture d’un interrupteur, soit par l’extinction d’un arc de court-circuit, etc. Il envisage spécialement les considérations théoriques relatives à la propagation de ces ondes et à leur réflexion sur l’extrémité ouverte de la ligne.
- Si l’on considère , un générateur d’impédance nulle et de voltage E mis en communication
- capacité du premier élément de la ligne est chargée instantanément, mais le courant doit traverser la self de cet élément pour charger le suivant. Lorsque le second élément est chargé, il n’y a pas d’accroissement ultérieur du courant dans le premier élément, puisqu’il n’y a pas de différence de potentiel appliquée aux extrémités de cet élément. Le courant, établi instantanément, persiste et charge les divers éléments de la ligne. Le courant varie dans un seul élément, l’accroissement étant une variation instantanée de i= o à i= I. Le courant I se propage suivant une onde, le voltage total du circuit apparaissant sur le front de l’onde.
- L’équation (i) peut s’écrire :
- < )
- -X
- a
- Fig. i
- instantanée avec une self (fig. i), on observe une croissance graduelle du courant dopnée par la relation
- I
- (0
- Si la ligne ne présente ni résistance ni capacité, on voit que la croissance du courant est uniforme et continue.
- ___Z_____
- Si le même générateur est relié à l’extrémité d’une ligne de transmission indéfinie (fig. a), la
- d ( L f) Jl
- 0>)
- et puisque le courant passe instantanément d’une valeur nulle à une valeur constante maxima dans les éléments successifs de la self, tout se passe comme si l’on avait un courant constant avec un accroissement progressif de la self, de façon que l’équation (a) devienne :
- 1
- ddL
- dt
- — E.
- (3)
- Si l’on désigne par L la self par unité de longueur, la relation peut s’écrire :
- d.i
- Ldi==
- ou
- IL dx = E dt (4)
- dx représentant l’élément de longueur.
- Si X mesure la longueur totale de la ligne et T le temps que met l’onde de charge à parcourir la ligne, l’intégration de l’équation (4) fournit
- IXL = E T. (5)
- Considérons maintenant la relation entre le courant, le voltage et la capacité de la ligne; on a : ~
- (G)
- EC dx = I dt.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2* Série). —N° 4.
- C désignant la capacité par unité de longuepr. L'intégration fournit :
- EXC = IT. (7)
- Des équations (5) et (7), on peut déduire le temps nécessaire à Fonde de charge pour traverser la ligne
- T = Xy/LC,
- ou, pour la vitesse de propagation,
- _ X
- (9)
- En portant (8) dans (5) ou (7) on obtient
- I ^L = E v/c,
- ou,
- LF___CE2
- 2 2
- 11
- La relation (11) établit l’égalité entre l’énergie électrostatique et l’énergie électromagnétique de l’onde qui se propage (chaque membre est relatif à l’énergie pour l’unité de longueur). Cette égalité est caractéristique de toutes les ondes qui se propagent dans les lignes, [/énergie totale par unité de longueur est
- Ll* CE2
- W =-------1-----= LI2 = CE2.
- (12)
- Le produit de l’énergie de l’unité de longueur par la vitesse de l’onde donne la puissance prise au générateur
- et
- P = C E* -4=
- V’LC
- (13)
- ‘(14)
- Au point de vue du générateur, cette puippance est perdue tout comme si elle avait été absorbée
- >hms.
- ,ede Ve 0
- ’expression qu’011 appelle parfois ré
- dans Une résistance
- L
- résis-
- tance de l’onde pourrait être mieux désignée sous le nom d’impédance de l’onde. On la représente par le terme Z et l’on pose :
- Z=\4 (.5)
- De l’équation (12J011 tire aussi :
- équation qui rappelle celle d’Ohm, mais qui ne s’applique qu’à la période initiale de charge de la ligne.
- Si l’on examine un point de la ligne après le passage del’onde de front,on trouve un courant constant I, circulant sous un voltage constant E (qui est le voltage du générateur) fournissant la puissance
- P = EI = I*z|*. (.7)
- Si le voltage du générateur tombe subitement à zéro, tout courant cesse de passer du générateur dans la ligne. On pourraitcroireque le courant va revenir de la ligne vers le générateur. L’onde continue à progresser dans la ligne. L’extrémité postérieure de l’onde est semblable à la partie frontale sauf que le voltage E existant dans la ligne agit vers le générateur au lieu de s’en écarter. Une force électromotrice prend naissance, qui agit dans le sens du générateur vers la ligne et qui est due à la cessation du courant dans la self que l’extrémité postérieure de l’onde traverse ; tandis que la force électro-motrice qui prend naissance sur le front de l’onde, et qui est produite par la pénétration du courant dans la self située en avant de l’onde, agit vers le générateur. L’équation (4) subsiste pour le front de l’onde. Pour l’extrémité postérieure, le sens des forces électromotrices est renversé par rapport à la direction positive du circuit et l’on a :
- — IL dx — —E dt. (18)
- Cette équation relative à l’extrcmité postérieure de l’ondepeutêtreconsidérée comme concernânt une onde de front de sens opposé, c’est-à-dire le front d’une onde de courant et de voltage néga-
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- tifs, superposée à l’onde primitive de courant et de voltage positifs annulant ainsi ce voltage et ce courant.
- Il est facile de se rendre compte qu’une onde à voltage et à courant inverses, c’est-à-dire à voltage et à courant négatifs, se propage toujours, dans la ligne, dans le même sens qu’une onde à voltage et à courant positifs.
- Ainsi, avec un voltage E, la charge par unité de longueur est
- Q = E C. (ig)
- L’onde se propageant dans le sens positif (vers la droite de la figure 2) à la vitesse Y, on a le courant positif
- I = QV. (20)
- Un voltage positif etuncourantpositif donnent donc une onde qui se propage dans le sens positif.
- De même, avec un voltage (— E), la charge par unité de longueur est
- (— Q) = (— E) C. (2.)
- Si l’onde se propage dans le sens* positif, le courant est négatif; d’où
- ( i) — (— Q) v • («)
- Une onde à voltage et à courant négatifs se propage aussi dans le sens positif.
- Au contraire, une onde à voltage positif et à courant négatif ou à voltage négatif et à courant positif se propage dans le sens opposé.
- Le diagramme de la figure 2 représente un seul fil de transmission relié à l’un des pôles d’un générateur monophasé, l’autre pôle étant au sol. Dans les lignes réelles de transmission à deux fils avec potentiels symétriques par rapporta celui du sol, la fermeture de l’interrupteur peut être considérée comme envoyant simultanément une onde positive dans l’un des fils et une onde négative dans l’autre. Ce qu’011 vient de dire s’applique à ces deux ondes. Il suffit de se rappeler que le voltage et le courant sont de sens inverse dans les deux fils, le sens de propagation demeurant le même.
- (A suivre.) A. B.
- [General Electric Review, décembre 1915.)
- LÉGISLATION
- Vente par une Compagnie de Tramways des excédents d’énergie à. une Compagnie de Gaz et d’Électricité. — Paul Bougault.
- Notre collaborateur, M. Paul Bougault, étudie dans le Bulletin de la Chambre Syndicale des Forces hydrauliques un arrêt de la Cour de Lyon du 11 février 1914 confir mant une sentence arbitrale intervenue à la suite de difficultés qui s’étaient élevées entre la Compagnie du Gaz et la Compagnie des Omnibus et Tramways de Lyon au sujet de l’exécution par cette dernière d’un contrat de vente d’excédents d’énergie.
- Les arbitres avaient commencé par définir ainsi l’objet principal du contrat conclu entre les deux parties le 28 février 1908 :
- Les avantages respectifs recherchés par les deux contractants étaient pour la Compagnie de Tramways une meilleure utilisation de son matériel, d’où devait résulter un abaissement
- de son prix de revient de l’énergie électrique, et pour la Compagnie du Gaz, l’acquisition facultative d’une grande quantité d’énergie à un prix inférieur à celui qu’elle aurait obtenu en la produisant par ses propres moyens pour une quantité équivalente.
- Par excédents d’énergie on doit entendre la différence entre l’énergie que peut produire l’usine et celle qui est absorbée par le service de la traction.
- Il n’y a aucune difficulté sur le second des termes, le premier devait être précisé par la teneur et l’esprit des conventions.
- Or, l’article premier du contrat portait que « les dynamos dans les usines doivent avoir une puissance suffisante pour subvenir aux plus grandes demandes de courant (pour la traction) et aux variations brusques de puissance prove-nantdes arrêts, démarrages, passage des voitures, dans les courbes, etc. »
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Il n’y a donc aucun doute sur la définition : les usines doivent avoir une puissance suffisante pour répondre aux maxima de la demande du service de traction. Or ces maxima sont supérieurs à la demande moyenne; la différence constitue l’excédent.
- Mais un contrat portant sur la vente des excédents d’énergie ne saurait obliger une Compagnie de Tramways à produire du courant spécialement pour la Compagnie du Gaz quand le service de tramways ne fonctionne pas, et en particulier pendant les heures de nuit, même dans le cas où une clause spéciale du contrat aurait prévu cette fourniture.
- Cette clause, en effet, qui pouvait paraître licite en 1898, époque où le contrat avait été établi, avait changé de caractère depuis lors et devait être tenue pour inexistante comme entachée de nullité d’ordre public ; à ce titre, bien qu’elle ne viciât pas le contrat jusqu’à le rendre inexistant, elle était incapable de motiver une allocation de dommages-intérêts.
- C’est en vain que la Compagnie du Gaz objectait que, par suite de la substitution de la force motrice hydro-électrique'à la vapeur, des installations surabondantes devenaient disponibles, tout le matériel commandé par la vapeur étant inutilisé par la Compagnie des Tramways.
- Cette modification dans ses moyens de production étant un droit naturel pour la Compagnie de Tramways qui ne l’avait pas aliéné dans ses conventions avec la Compagnie du Gaz, elle ne pouvait entraîner pour cette dernière de nouveaux droits.
- Des difficultés s’étaient en outre élevées au sujet de la valeur de la tension. Or, aucune valeur n’était indiquée pour la tension dans la convention de 1898. Seule une convention du i“r mars 1902 entre la Compagnie du Gaz et la ville de Lyon relative à l’éclairage public indiquait que « la fourniture du courant
- sera faite au voltage normal (600 volts environ) ».
- Cette rédaction, d’après les arbitres, montrait bien qu’il ne s’agissait là que d’une valeur approximative, la Compagnie des Tramways n’ayant d’autre obligation que celle qui résultait des conditions normales à sa propre exploitation ; elle n’avait certainement pas celle de maintenir une valeur constante de la tension, soit à son usine, soit à l’extrémité des câbles appartenant à elle-même ou à la Société du Gaz.
- D’autre part, la convention du ier mars 1902 indiquant que c’était pour améliorer la qualité de l’éclairage que la ville demandait à la Compagnie du Gaz de s’en charger, c’était à cette dernière qu’il appartenait de prendre les dispositions techniques propres à maintenir la fixité de la tension appliquée à l’éclairage public, si elle croyait devoir employer à cet éclairage le courant livré sous tension plus ou moins variable par la Compagnie des Tramways; sinon si la Compagnie du Gaz n’avait pas cette charge de régulariser l’éclairage, charge qui formait le motif principal du transfert qui avait été fait de l’éclairage public, on ne voyait pas quelle pouvait être l’utilité de son intervention.
- La Compagnie du Gaz de Lyon ayant interjeté appel de cette sentence arbitrale, la Cour de Lyon a rendu un arrêt confirmant la sentence des premiers juges en indiquant en outre que, aucune mission n’ayant été donnée aux arbitres pour le cas où ils ne répondraient pas affirmativement à la demande principale, tant au point de vue de l’exécution du contrat qu’au point de vue du droit par la Compagnie du Gaz de réclamer des dommages-intérêts, celle-ci n’était pas fondée à formuler des prétentions sur ces deux ordres d’idées en demandant à la cour de statuer sur des difficultés qui n’avaient pas été.soumises à l’arbitrage.
- J. S.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette,
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année
- Samedi 29 janvier i9iè.
- Tomé XXAlt (2° série). N° 6
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAX DU BOIS. — La houille blanche et les contributions................................. 97
- P. SABE. — Electrification de la ligne Phila delphia-Paoli du Pennsylvania Railroad (Etats-Unis).................................. 99
- PAUL BOUGAULT. —Ce qui est permis, ce qui est défendu à une Société scientifique en fait d’entreprises commerciales........... 112
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de transmission. (Fin)— Weed............ 115
- Mesures
- Note sur les travaux du Bureau of Standards des Etats-Unis dans le domaine de l’élec-
- tricité.................................... 117
- Propriétés magnétiques de quelques alliages de fer fondus dans le vide. — Teygve D. Yensen.................................... n8
- LA ; HOUILLE BLANCHE ET LES CONTRIBUTIONS
- Si la houille blanche est une source de richesse pour le pays, elle l’est surtout pour l’Etat qui participe, dans une large mesure, aux bénéfices que réalise l’exploitant d’une usine hydraulique. Il est absolument inexact de croire qu’il suffit au propriétaire d’une chute de l’aménager pour en retirer un profit considérable. L’Ëtatintervient immédiatement et prélève à son profit des droits importants.
- Nous prendrons l’exemple d’une usine hydroélectrique de 5000 chevaux avec transport de force et poste principal de distribution d’énergie. Supposons que cette entreprise soit au capital de 3 millions de francs, avec 3 millions d’obligations ; nous admettrons, ce qui est presque toujours le cas, que la Société ne distribue de dividende qu’au bout de 5 ans, et nous établirons le calcul sur la base d’un intérêt de 6 % l’an, qui correspond au loyer de l’argent des entreprises hydro-électriques.
- Les impôts et contributions payés directement à l’Etat peuvent être évalués comme suit (cette estimation a été faite d’après les données d’une
- usine existante et serait plutôt au-dessous de la réalité. (Tableau 1.)
- Tahleau I.
- PAU AN VALEUR APRÈS 5 ANS
- i° Frais de Constitution, droits de -
- imitation sur terrains, etc.,
- (3o 000) 40 OOO
- 2° Impôt foncier 7 ‘200 3o 000
- 3° Mainmorte 7 5oo 31 200
- 4° Patente 12 5oo 56 400
- 5° Droits divers, contrôle, droits
- de passage, enregistrement,
- timbre, taxes, retraites ou-
- vrières, frais de Bourse et
- Chambre de Commerce.... 5 000 27 600
- 6° Timbre des actions pendant
- 2 ans 2 7OO 6 600
- 70 Timbre des obligations 2 7OO 15 200
- io° Droits de transmission sur
- 6 millions 18 000 101 5oo
- ii° Taxe sur le revenu des actions.. 7 200 »
- i2° Taxe sur le revenu des obliga- ...
- lions 7 200 40 600
- 70 000 349 100
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- LA LUMIÈIIE ÉLECTLUQUE
- Le jour on les actionnaires recevront lin dividende de (i %,qui sera d’ailleurs réduit à f>,3 % environ par retenue des droits de transmission et de la taxe sur le revenu, l’Etat aura déjà louché 33oooo francs environ, soit xi % du capital social.
- L’amortissement de cette somme en 3o ans exige une annuité de aiSooo francs à laquelle s’ajoutent les impôts payés annuellement, ce qui représente un total de yr> ooo francs ou 3,17 % du capital, soit plus delà moitié du dividende distribué aux actionnaires.
- Et, encore, n’avons-nous pas tenu compte dans ce calcul de tous les prolits indirects que l’Etat a retirés de l’aménagement de la chute, droits de douane, taxes diverses, etc. ; on aurait même à tenir compte des profils, que. réalise l’Etat sur toutes les industries que fait naître la production d’énergie électrique.
- 'Une entreprise de production d’énergie par la houille blanche 11’est donc intéressante que si elle est assurée d’un revenu brut de près de 10 % du capital actions.
- 11 11’est pas exagéré - de prétendre que, par l’aménagement d’une chute, l’Etat s’attribue un. revenu d’au moins 3 à ft % du capital social cl qu’il devient en quelque sorte un actionnaire privilégié, de la Société. On peut estimer à 1000 francs par cheval, en moyenne, le coût de l’aménagement d’une chute d’eau , y com[iris le transport de force et le poste d’arrivée. Comme le taux de 3 à /J % correspond précisément à celui des emprunts de l'Etal en temps normal, 011 arrive à la conclusion suivante :
- Tout cheval hydraulique aménagé augmente de 500 francs la fortune dé l’État.
- En d’autres termes, toute création de chute équivaut, pour l'Etat, à l’obtention d’un titre, de 5oo francs par cheval installé, litre privilégié ayant les avantages des obligations cl des actions,
- T. XXXII (2e Série), — N° 5.
- puisqu’il est assuré d’un revenu minimum, tout en participanlaux bénéfices. On en arriverait, ainsi, à la conception de l’Etal capitaliste dans le sens économique du mot, c’esl-à-cMi'e de l’Etat capitaliste qui devient en quelque sorte l’associé de l’industriel et qui subordonne ses profits à la prospérité de l’entreprise.
- Celle conception n’est d’ailleurs pas nouvelle, car, si nous jetons un regard sur certains pays voisins, nous remarquons que ces Etats ne craignent pas de s’intéresser,comme actionnaires ou comme'obligataires, aux entreprises susceptibles d’augmenter le bien-être du pays.
- La plupart des Etats cantonaux Suisses ont îles intérêts 'directs dans les entreprises de transport et d'électricité, qui desservent leur région ; ils s'intéressent même à des entreprises purement industrielles [Nouvelle Fabrique Suisse de soude, etc.).
- Au lieu de, décourager les iniliativcs par de multiples difficultés et par des contributions surannées, l’Etat aurait intérêt, non seulement à diminuer, mais à simplifier les impôts qui frappent la houille blanche et à favoriser par tous les moyens les entreprises de production d’énergie.
- Cet; appui de l’Etat pourrait se manifester sous des formes très dillercn tes, soitpar dégrèvements dos entreprises de houille blanche pendant les premières années d’exploitation, soit sous forme de subventions à fonds perdus ou remboursables par annuités, soit enfin par participation directe dans les entreprises.
- Le gouvernement, conscient des intérêts du pays, est déjà entré dans celte voie ; il vient d’apporter son appui à la création de plusieurs usines hydro-électriques. C’est là une étape intéressante dans l’histoire de la houille blanche française.
- Max Du Bois.
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- 29 Janvier 1916.
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- LA LU Ml K UK KLKCTRIOIJK
- ÉLECTRIFICATION DE LA LIGNE PIIILADELPIIIA-PAOLI DU PENNSVLVANÏA-RAILROAD (ÉTATS-UNIS)
- La récente mise en exploitation régulière de la section électrifiée en courant; monopliasé sur le Pennsylvania Railroad, entre Philadelphia cl Paoli, marque une étape importante dans la réalisation des projets d'électrification élaborés par cette compagnie. L’on ne saurait négliger la description d’une telle installation.
- La ligne actuellement électrifiée s’étend entre la gare de Broad Street, à Philadelphia, et Paoli, sur une longueur de Tz kilomètres environ. Le projet comprend en ou Ire l’électrification de la ligne de Clieslnut llill, à xo kilomètres environ au nord de Philadelphia.
- Le but de ces deux électrifications est, rie décongestionner la gare de Broad Street, dont la capacité maxima était atteinte. Cette gare comporte en effet une bretelle vers laquelle convergent six voies suburbaines. C’est en ce point ([lie le trafic devenait de plus en plus difficile, cette bretelle étant parcourue à la fois par les trains entrant dans la gare et en sortant, ainsi que par les locomotives à vapeur eu manœuvre.
- Par l’adoption de la traction électrique pour les trains du service de banlieue, l’on a pu éviter le rebroussement des Incomolives, cl par suite diminuer l'intensité de la circulation sur la bretelle sans augmentation du nombre des voies d’accès à la station, ce qui aurait entraîné des frais considérables. On a prévu que celte installation pourrait satisfaire à une augmentation normale du Ira lie pétulant les sept ou hui I prochaines années.
- Matériel roulant.
- Le matériel roulant assurant le service de la ligne Philadelphia Paoli se compose de pi voitures entièrement en acier dont : iSz voitures à voyageurs, 9 voilures mixtes et x voitures à bagages et messageries. Ces diverses voitures sont du type M. P. 54, déjà utilisé sur le Pennsylvania Railroad pour les trains à vapeur; ces voilures avaient été étudiées en vue de leur transformation en automotrices.
- Ces voilures ont une longueur de if> m. 65 et oomporlenl, à chaque extrémité, une plnleformo de 1 m. f»o. La largeur totale est de ’5 mètres et la hauteur du sommet du toit au-dessus des rails, de 5 ni. y(ï. Le nombre des places assises est de 68, représentées par ?>•>. sièges transversaux, à x places, et 4 sièges d’angles simples.
- A chaque extrémité, dans les vestibules, sont disposées doux portes latérales cl une porte d’intercommunication suivant le mode adopté dans les chemins de fer.
- Kf”’. 1. — Plan schcmaf.ii|uft dns ligues électrifiées.
- Le poids de la caisse et du châssis est de .» 4 I. 5, celui des deux bogies d’environ i5 tonnes, et celui de l'équipement électrique d’environ ià 1. r>.
- Toutes les voilures sont, motrices, l’on n’utilise pas de remorque sur la section électrifiée. L'accélération moyenne en alignement droit et en palier est d’environ o m. 445 par seconde, jusqu’à 4 <*> kilomètres à l’heure. La vitesse limite est de 9<) kilomètres à l’heure. Des trains de x à 7 voilures circulent normalement sur la seclion électrifiée.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2* Série). —N» 5.
- 4(i0
- Equipement électrique des voitures.
- L’équipement de chaque voiture comprend 2 moteurs Westinghouse, à courant monophasé, à ventilation artificielle, montés sur un bogie. Le contrôle est du type électro-pneumatique à accélération automatique.
- Les pièces principales de l’appareillage électrique sont montées à une extrémité de la voiture, et l’équipement des freins à l’autre extrémité.
- insérée au premier cran de marche dans le circuit des induits, est supprimée au deuxième cran. Au troisième cran, les enroulements inducteurs auxiliaires sont alimentés par une partie de l’enroulement du transformateur, et les induits et les inducteurs reliés en série, par une autre partie de cet enroulement. L’on réalise ainsi la double alimentation du moteur. Le court-circuitage des induits est supprimé lorsque les moteurs fonctionnent en double alimenta-
- Fig, «. —Entrée de la gare de llroad Street et bretelle.
- La répartition des poids sur les deux bogies est inégale, 6o % du poids total de la voiture reposant sur le bogie moteur. Les voitures sont munies à chaque extrémité d’un poste de conduite.
- Les moteurs, connectés en série, démarrent et fonctionnent jusqu’à la vitesse d’environ 2/, kilomètres à l’heure en moteurs à répulsion, les enroulements inducteurs auxiliaires ou compensateurs, les induits et les inducteurs étant reliés en série. En même temps, les induits sont court-circuités sur une résistance. Cette résistance,
- tion. Les autres vitesses de marche sont obtenues par variation de la tension appliquée aux bornes des moteurs.
- L’énergie nécessaire à l’alimentation des circuits de contrôle est fournie, suivant le mode habituel, par un groupe moteur-générateur branché en parallèle avec une batterie d’accumulateurs. Ce courant traverse un interrupteur de contrôle et le manipulateur, dont la manœuvre vers la droite ou vers la gauche ferme les circuits de commande correspondant à la marche avant ou à la marche arrière du train. La fermeture des
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- contacteurs est commandée par un relais d’accélération comportant deux réglages, l’un pour la marche en répulsion, l’autre pour la marche en double alimentation des moteurs de traction. La substitution d’un réglage à l’autre est obtenue au moyen d’un enroulement alimenté par la batterie d’accumulateurs.
- [ldi
- fil de commande, et d’enclanchement du trolley.
- Chaque moteur a une puissance continue de uoo chevaux avec une ventilation de 3/, mètres cubes d’air par minute. Les armatures sont de construction normale, le collecteur et les tôles sont montés sur un croisillon'; le mica du
- Fig. 3. — Vue d’une automotrice.
- Tous les contacteurs sont cnclanchés électriquement avec le contactcur 9, de sorte qu’aucun d’eux 11e peut être fermé si ce dernier ne l’est également. Un petit interrupteur à couteau est en outre inséré dans le circuit de commande du contacteur 9. Par l’ouverture de cet interrupteur on coupe donc l’arrivée du courant sur les moteurs.
- La ligne de train comprend 10 conducteurs dont un remplit la double fonction de troisième
- collecteur, entre les lames, a été gratté jusqu’à une profondeur de 1 mm. 6.
- L’en roulement de l’armature est du type ondulé, avec connexions équipotcntielles. L’on 'n’utilise pas de connexions résistantes entre l’induit et le collecteur. Le bobinage inducteur comprend deux groupes de bobines entièrement indépendants, l’un étant l’enroulementprincipal destiné à produire le champ magnétique efficace, l’autre
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- étant un enroulement auxiliaire ou compensateur, destiné à annuler la réaction del’induit sur le flux inducteur, et, en outre, à améliorer la commutation au point de vue des étincelles. Les inducteurs comprennent six pôles ; les bobines inductrices sont constituées par des barres de cuivre isolées avec soin, et connectées à chaque extrémité par des rubans.
- Les engrenages sont du type élastique. Le rapport de transmission est de %k / 55. Chaque
- marches on a disposé un levier, de telle sorte que l’on ne puisse monter sur la voiture sans être obligé de le déplacer. Ce levier commande l’abaissement du pantographe et la mise à la terre de l’équipement.
- Principe du moteur répulsion.
- L’invention du moteur répulsion est due au professeur Elihu Thomson qui, il y a plus de
- Fig. 4. — Automotrice à voyageurs.
- engrenage estconstitué par une couronne dentée comportant au centre tin jeu de ressorts protégés par une plaque de garde servant d’appui latéral pour la roue dentée.
- Chaque voiture est munie d’un pantographe d’une construction particulièrement légère. Les ressorts qui assurent son élévation sont étudiés pour donner à l’ensemble une grande flexibilité. L’archet est monté sur le cadre du pantographe par l’intermédiaire de ressorts. L’isolement est assuré par quatre isolateurs prévus pour une tension de service de 11 ooo volts. Le mécanisme de commande du pantographe est monté sur un châssis isolé au moyen d'isolateurs semblables, de sorte que l’onobtient une^uble isolation du pantographe. L’abaissement de ce dernier est obtenu au moyen de l’air comprimé à une pression de ï> kilogrammes par centimètre carré; on a, en outre, prevu une petite pompe à main pour permettre l’abaissement du pantographe lorsque la pression de l’air est insuffisante.
- Le principal dispositif de sécurité consiste dans la mise à la terre de l’équipement. L’accès sur le toit de lavoitureest assuré par des marches à un seul coin du véhicule. En haut de ces
- 25ans, avaitindiquéle schéma Ade la figure 7. Ce schéma représente un moteur bipolaire avec inducteurs feuilletés, les bobines inductrices étant reliées à la ligne à courant alternatif, l’induit comportant un collecteur analogue à celui d’une machine à courant continu, et les
- Fig. 5. — Schéma des connexions d’une automotrice.
- balais étant court-circuités. En marche normale, ces derniers sont calés comme l’indique le schéma. Si les balais étaient calés au milieu de l’intervalle polaire, le flux magnétique traversant l’espace embrassé par les bobines de l’armature,
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- il en résulterait qu’un courant prendrait naissance et circulerait entre les balais ; ce courant, prenant naissance dans l’enroulement se comportant comme le secondaire d’un transformateur, est en phase avec le flux inducteur. Par suite du court-circuitage des balais, l’intensité de ce courant ne sera limitée que par l’impédance du circuit électrique. La réaction de ce courant sur le champ magnétique engendre 'un couple ;
- Fig. 6. — Engrenage élastique.
- mais, par suite de la division du courant dans les deux moitiés de l’armature, le couple ainsi produit n’est pas elficace, car il se décompose en deux couples, de sens contraire, équivalents.
- C’est pour cela que l’on cale les balais comme indiqué en A. L’équilibre des couples est rompu, et l’on obtient un couple efficace, le couple produit par une moitié de l’armature étant inférieur à celui produit par l’autre moitié.
- X-.-r^r
- Fig. 7. — Principe du moteur répulsion.
- Le principe du moteur répulsion peut encore être démontré au moyen du schéma B. Ce moteur est en tous points équivalent au précédent ; toutefois, le bobinage inducteur est divisé en deux parties, inducteur principal et inducteur
- auxiliaire, ayant pour but, l’un de produire le flux principal, l’autre de combattre la réaction d’induit ; il est évident que le bobinage de compensation utilisé dans les moteurs-série à courant alternatif, suivant le schéma C, produit un décalage du champ magnétique équivalant à un décalage des balais. Il en résulte qu’un moteur-série peut facilement être disposé pour le démarrage en moteur à répulsion.
- Dans le moteur utilisé sur les trains de la ligne Philadelphia-Paoli, le schéma original du professeur Thomson a été encore modifié par l’adjonction de connexions série entre l’armature et l’inducteur ; ceux-ci sont donc reliés par induction et électriquement. Il en résulte qu’un courant prend naissance dans l’induit se comportant comme le secondaire d’un transformateur; ce courant, pendant le démarrage, atteint une valeur élevée.
- Frein électro-pneumatique.
- Le frein à air monté sur les voitures est étudié de façon à pouvoir être utilisé indifféremment avec des trains à vapeur ou des trains électriques. Il diffère du frein ordinaire en ce que la dépression dans la conduite de frein est produite dans chaque voiture par une valve électro-magnétique au lieu d’être produite exclusivement par le robinet du mécanicien. L’adjonction d’une commande électrique ne change en rien le fonctionnement du frein, tout en augmentant la rapidité de sa mise en action sur les diverses voitures d’un train.
- Le robinet du mécanicien .utilisé sur les voitures électriques comporte un petit tambour supplémentaire commandant l’émission des courants de commande électrique des freins.
- Des réservoirs auxiliaires munis de valves de réduction permettent l’utilisation des freins dans le cas de traction à vapeur, pour laquelle la pression de l’air dans la conduite générale est plus grande que pour la marche en traction électrique.
- Atelier d’entretien des voitures.
- On a établi à Paoli un atelier important et particulièrement bien outillé pour l’entretien des voitures. La capacité de cet atelier a été prévue de façon à permettre l’entretien des voi-
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- tures devant ultérieurement être mises en circulation par suite de l’électrification des autres lignes.
- Un atelier auxiliaire adjacent au précédent contient les chaudières pour le chauffage, les lavabos, les compresseurs d’air, ainsi que les groupes moteurs générateurs destinés à fournir l’énergie pour les machines-outils et les signaux. Le courant alimentant ces groupes est fourni par la sous-station de Paoli qui comporte deux transformateurs 11 000/2200 volts.
- à la station centrale par des câbles armés immergés dans la rivière.
- L’énergie est fournie sous forme de courant triphasé; actuellement le service est alimenté par une seule phase du système, les autres phases étant réservées pour les électrifications projetées. Le courant est livré à la tension de i3 200 volts et la fréquence de périodes.
- Cette tension est portée à 44 000 volts et le courant distribué aux sous-stations au moyen de deux feeders aériens monophasés. Des
- Dépôt et atelier de Paoli.
- Fig. 8. —
- Transmission de l’énergie.
- L’énergie nécessaire à l’alimentation du réseau est fournie par la Philadelphia Electric Company et produite dans sa station centrale de Christian Street sur la rive est de la Schuylkill River, à environ 1 Goo mètres au sud de la station à voyageurs de West Philadelphia.
- Le courant est livré à la Compagnie du Chemin de fer à la sous-station de l’Arsenal Bridge, sur la rive est de la Schuylkill River, qui est reliée
- accords spéciaux ont été pris avec la Philadelphia Electric Company afin d’obtenir une répartition de la charge sur les trois phases des générateurs.
- Quatre lignes de transmission partent de la sous-station de l’Arsenal Bridge. Deux de ces lignes se séparent des premières à la sous-station de West Philadelphia et sont destinées à l’alimentation de la sous-station de Chestnut Hill, les deux autres lignes alimentant les sous-stations de West Philadelphia, de Bryn Mawr et Paoli. Entre l’Arsenal Bridge et West Philadel-
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- phia les quatres lignes sont supportées par des pylônes avec bras latéraux ; à partir de cette dernière sous-station les lignes sont supportées par les poteaux de la ligne caténaire, et disposées de part et d’autre des rails.
- Les lignes de transmission sont constituées par un cable à 7 fils, fortement torsadé, de 9 mm. de diamètre total. L’écartement entre les fils, sauf le cas où ils sont supportés par la même console, est de 1 m. 5s, l’écartement vertical entre eux étant de 1 m. 06. Les lignes sont protégées par un fil de terre en acier de 9 111m. 5 de diamètre, placé au sommet des poteaux. Lorsque la ligne de transmission passe sous des
- une surcharge ou une inégalité de charge causée par la mise à la terre d’une phase.
- Dans les autres sous-stations, les relais sont différentiels, et dans le cas d’une terre entre deux sous-stations, le circuit sur lequel l’avarie s’est produite est coupé d’abord dans trois des sous-stations et, finalement, dans la sous-station de l’Arsenal Bridge.
- Les départs à i3 000 volts de la station centrale de la Philadelphia Electric Company ont été munis de relais à surcharge, et les arrivées de ces feeders dans la sous-station de l’Arsenal Bridge de trois relais à retour de courant.
- Les isolateurs employés sur les lignes de trans*
- ^\\ Soin -Statiori Philadelphie Outst Sous-Station Pont de l Arsenal
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- Fig. <), — Schéma généra! de distribution du courant.
- ponts, les fils de terre sont ancrés sur la charpente métallique, et les fils conducteurs montés sous le tablier, d’une façon analogue au mode employé dans les sous-stations.
- Dans les passages sous les ponts des avenues Belmont et Girard, dont le faible gabarit est comparable à celui d’un tunnel, les fils de transmission sont isolés au moyen de caoutchouc et de toile vernissée. Les joints entre les fils nus et les fils isolés, de part et d’autre du pont, sont effectués au moyen de manchons en porcelaine garnis de matière isolante. Le fil 11c présente aucune solution de continuité à l’intérieur du manchon.
- Les lignes sont protégées à la station de l’Arsenal Bridge par des relais fonctionnant pour
- mission sont en quatre pièces; ils ont une hauteur de 3of> millimètres et un diamètre de 214 millimètres. Ces isolateurs sont essayés à l’amorçage d’arc, à la tension de iGGooo volts à sec, et de 120 000 volts sous pluie, et à la rupture à a5oooo volts. Après leur construction,les lignes ont été essayées à la tension de GG 000 volts, soit une fois et demie la tension de service.
- Sous-stations.
- Les sous-stations de transformation ont été établies le long de la voie ferrée, en des points convenables pour équilibrer la tension dans le fil de contact. Elles ont été installées dans des batiments en briques, incombustibles,
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- Les parafoudres électrolytiques et les interrupteurs de sectionnement des feeders à haute tension sont installés sur le toit des sous-stations; les barres-omnibus et les dispositifs d’interruption et de manœuvre sont disposés au premier étage, et les transformateurs au rez-de-chaussée.
- Dans chaque sous-station on a prévu un emplacement suffisant pour permettre l’accroissement de leur capacité de ioo % .
- La puissance installée dans les sous-stations se répartit comme suit :
- ManufacturingCompany. Les cuves sont montées sur des chariots à roulettes, et dans chaque sous-station l’on a disposé un palan pour permettre le démontage des transformateurs. Ces derniers ont été munis de thermostats mettant une sonnerie en circuit dans le cas d’une grande élévation de température. Chaque sous-station est munie des appareils nécessaires au filtrage et au séchage de l’huile.
- Le point milieu du bobinage haute tension des transformateurs élévateurs est mis à la terre par l’intermédiaire d’une résistance à grille afin
- Fig. io. — Sous-stalion de Bryn Mawr.
- Arsenal Bridge, 3 transformateurs élévateurs de 5 ooo kilovolts-ampères;
- West Philadelphia, 2 transformateurs abais-seurs de 2 ooo kilovolts-ampères;
- Bryn Mawr, 2 transformateurs abaisseurs de a ooo kilovolts-ampères;
- Paoli, a transformateurs abaisseurs de a ooo ki-lovolts-ampèrcs.
- Les transformateurs de toutes ces sous-sta-tions sont du type monophasé, 2f> périodes, isoléssà l’huile, avec circulation d’eau, les tensions entre les bobines primaires et secondaires étant réparties suivant le mode habituel.
- Ils ont été fournis, ainsi que l’appareillage de manœuvre, par la Westinghouse Electric and
- de maintenir les deux fils des lignes à 44 ooo volts à une tension de 22 ooo volts par rapport à la terre. Dans les diverses sous-stations, les circuits à 40 ooo volts sont reliés aux barres par l’intermédiaire d’interrupteurs .à huile dont les bacs sont disposés dans une des salles de la sous-station, sans cloisonnement.
- Les disjoncteurs placés sur les circuits à 11 ooo volts et ceux à i3 200 volts sont du type à huile; ceux disposés sur les circuits de trolley à 11 ooo volts sont bipolaires, avec une réactance branchée sur l’un des pôles. Ces divers appareils sont automatiques et. commandés à distance.
- Les connexions sont effectuées en barres nues supportées par des isolateurs. D’une façon géné-
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- raie, les circuits de puissance soûl constitués par des barres; l’on a utilisé également le fil et le tube de cuivre.
- L’écartement, entre les conducteurs est suffisant pour ne pas nécessiter l’établissement d’un cloisonnement, sauf pour les arrivées des câbles de la Philadelphia Electric Company à la sous-station de l’Arsenal Bridge. Les circuits de commande, de mesures et d’éclairage sont eu fils isolés au caoutchouc et placés dans des tubes.
- appareils, une alimentation à 6o périodes pour le cas où le courant de traction à aS périodes viendrait à manquer.
- Les diverses sous-stations ne comportent pas de surveillant, sauf celle de West Philadelphia où est logé le chef du service électrique. Un tableau de distribution avec les appareils nécessaires, les commandes et les lampes de signalisation, est déposé dans les tours des signaux proches des sous-stations de l’Arsenal Bridge, Bryn Mawr et Paoli. Ce tableau est relié par un
- Fig. ii. — Ligne caténaire en alignement droit.
- Les barres à l\!\ ooo volts et à 11 ooo volts sont sectionnées dans chaque sous-station. En régime normal, les sectionneurs de ces barres sont fermés, et dans la sous-station de départ, un transformateur abaisseur est conneclé de part et d’autre de ce sectionneur. Une extrémité de l’enroulement à 11 ooo volts des transformateurs est reliée à la terre par l’intermédiaire d’un interrupteur.
- Le courant à basse tension pour la manoeuvre des interrupteurs à huile est fourni par les barres à a5 périodes; on a prévu, en outre, dans chaque sous-station pour la commande de ces
- câble de commande avec le tableau de la sous-station correspondante. L’ouverture et la fermeture des interrupteurs sont donc ainsi commandées à partir de la tour à signaux par le signa-leur.
- Une ligne téléphonique relie entre elles les tours des signaux et les sous-stations, de sorte que le chef du service électrique est en relations constantes avec ces dernières. Une cloche d’alarme, mise en circuit par un thermostat placé sur le transformateur, a été disposée dans chaque tour à signaux correspondant aux sous-stations.
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- Ligne caténaire.
- L’installation est caractérisée par la suspension de la ligne caténaire au moyen de transversaux supportés par des poteaux tubulaires. Ces poteaux, en acier, sont placés de chaque côté de la voie, fixés dans une fondation en ciment et ancrés au moyen de deux haubans en acier avec tendeurs. Entre les deux poteaux, l’on a disposé deux transversaux formant une suspension caténaire supportant les filsde la lignedecontact. Les
- d’amorçage d’arc pou r la chaîne étant de beaucoup supérieure à la tension de service.
- Sauf dans les courbes, pour lesquelles leur écartement est déterminé par le rayon, les transversaux sont distants les uns des autres d’environ 91 m. 5o. En alignement droit, les isolateurs sont placés dans l’axe de chaque voie ; dans les courbes ils sont placés à l’extérieur. Le câble porleurprincipal, fixé aux isolateurs, estconstitué par un câble en acier galvanisé, à haute résistance, de i2 mm. 7 de diamètre, ayant une flèche
- Fig. 12. — Ligne caténaire en courbe.
- transversaux sont constitués par des fils d’acier galvanisé Roebling à haute résistance; le (il supérieur a 19 millimètres de diamètre et le fil inférieur 12 mm. 7. Ces deux fils sont isolés à chacunede leurs extrémités, dont l’une est munie d’un tendeur pour faciliter leur réglage. Ils sont reliés entre eux au moyen de pendules de 19mm. 3 de diamètre, avec griffes en fonte malléable aux points (L’attache des suspensions des fils de travail. Chaque isolateur est constitué par une chaîne à trois unités, et construit par la Locke Insulator Manufacturing Company. Le diamètre de ces isolateurs est de 2o3 millimètres, la tension
- de 1 m. 02 pour une portée de 91 m. 5o. Tous les 1 600 mètres environ, ce câble porteur est ancré sur les portiques.à signaux. Le câble porteur est isolé du portique au moyen de deux ou trois chaînes de trois isolateurs semblables à ceux utilisés pour sa suspension sur les transversaux. Les pendules sont espacés d’environ 4 m. 5y en courbe et d’environ 9 111. 14 en alignement droit; ils supportent le fil porteur auxiliaire et le fil de travail.
- Le fil porteur auxiliaire est constitué par un fil de cuivre rond de 8 mm. 25 de diamètre, afin d’assurer une bonne conductibilité de l’ensemble
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- du système. Le fil de contact estconstitué par un fil phono-électrique rainuré de io mm. 4 de diamètre, fourni par la Bridgeport Brass 'Company. Ces deux fils sont situés dans un même plan vertical, la hauteur du fil de contact au-dessus des rails étant d’environ 6 m. 70, sauf dans les passages sous les ponts où la faible hauteur ne permet pas l’adoption de cette cote.
- Sur la dernière section, soit environ sur une longueur de 8 kilomètres à partir de la station de Broad Street, par suite de la circulation sur la ligne, de nombreuses locomotives à vapeur déga-
- En alignement droit, la griffe placée au bas du pendule ne supporte que le fil porteur auxiliaire qui, à son tour, supporte le fil de travail en des points situés à 4 m. 57 de part et d’autre des pendules. Ce fil porteur auxiliaire procure une grande souplesse au fil de trolley, ce qui facilite le glissement de l’archet du pantographe.
- Dans les courbes, les deux fils inférieurs ne doivent pas être placés directement au-dessous du fil porteur principal, le système étant disposé de façon à équilibrer les actions dues aux poids et aux tensions des fils.
- Fig. i3. — Gare de voyageurs sur la ligne de Paoli.
- géant de la fumée et des gaz corrosifs, la ligne a été munie de pendules constitués par un tube inoxydable. Ce tube, qui a un diamètre extérieur de 14 mm. 8, est fixésur les griffes par sertissage. Laplupartde ces pendules sontexécutés enMonel métal, les autres en bronze contenant 90 % de cuivre.
- Sur la section de Philadelphie où le trafic à vapeur est moins intense, on utilise des pendules en fer forgé ayant 25 mm. 4 de largeur et 4 mm. 8 d’épaisseur. Le câble porteur et les griffes sont protégés contre la corrosion par un collier en zinc disposé entre le lit et la boucle en Monel métal ou en cuivre recuit sur laquelle est fixé le pendule de suspension.
- Les tensions du fil porteur auxiliaire et du fil de trolley ont été choisies telles que, pour une élévation maxima de la'température, la tension du fil soit suffisante pour en éviter le'flottement, et qu’avec le froid maximum la contraction n’occasionne pas une tension du fil supérieure à sa résistance limite d’élasticité, ce qui pourrait en amener la rupture.
- Les lignes aériennes desservant les quatre voies sont isolées les unes des autres et sectionnées longitudinalement.
- Des sectionneurs permettent de mettre provisoirement en circuit une section variée pour en permettre la réparation . Sur les voies principales , le sectionnement J est du
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- type à intervalle d’air. Le lil de trolley est coupé de part et d’autre du seelionneur, ses extrémités sont relevées, le contact étant établi entre les deux sections par le pantographe.
- Lorsque ce dernier est en prise avec l’un des fils, par suite du relèvement de l’autre, il cesse d’être en prise avec ce dernier.
- Les croisements et les lignes de trolley sont sectionnés au moyen d’isolateurs en bois possé-
- voies de la ligne pouvait être entièrement installée, le wagon circulant sur les voies latérales, et, par suite, sans interruption du service à vapeur sur les lignes principales.
- La voie électrifiée est traversée en de nombreux endroits par des ponts supérieurs. La faible hauteur ne permettant pas l’établissement de la suspension caténaire sous les ponts, le fil porteur a été ancré de part et d’autre, le fil de trolley étant supporté par des isola-
- Fig. ij. — Sous-station de transformation.
- dant, des guides de part et d’autre pour le pantographe.
- Les interrupteurs sont du type à couteau et placés sur la partie supérieure de l’isolateur. Ils peuvent être manœuvres depuis le sol au moyen d’une longue perche en bois imprégné.
- La construction de la ligne aérienne a été effectuée à l’aide d’un wagon muni d’une plateforme pouvant être élevée ou abaissée au moyen d’un treuil.
- Cette plateforme était munie de panneaux démontables, dfe sorte que la section à quatre
- teurs et des consoles fixés sur la charpente.
- Les fils de transmission d’énergie sont fixés de la même manière, les diverses ferrures et consoles supportant des isolateurs étant reliés à une plaque de terre.
- Pour protéger les piétons contre tout contact accidentel avec la ligne caténaire, on a disposé, sur les ponts, de larges panneaux en bois, soit verticaux, soit inclinés ; en outre, les règlements interdisent aux agents des trains de monter sur les toits des voitures le long de la zone électrifiée.
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- Connexions des rails. Signaux. Téléphones.
- Le long de la zone électrifiée, les rails sont connectés électriquement au moyen de joints à expansion fournis par l’American Steel et Wire Company, l’Electric Service Supplies Company et l’Ohio Brass Company. Ces connexions peuvent être installées sans qu’il soit nécessaire de démonter les éclisses. Sur chaque voie une seule file de rails est connectée électriquement sans interruption, l’autre servant à la commande des signaux.
- La protection des lignes télégraphiques et téléphoniques contre les effets d’induction est obtenue au moyen de transformateurs de retour de courant qui ont été montés sur les portiques des signaux, soit tous les i 6oo mètres environ.
- A la suite de l’ouragan de mars 1914, qui a causé de grands dégâts aux lignes aériennes aux Etats-Unis, les fils des signaux ont été établis en souterrain.
- Sur la section de Philadelphia, soit environ sur 24 kilomètres, les anciens signaux, genre sémaphore, ont été remplacés par des signaux lumineux construits par l’Union Switch and Signal Company; les différentes positions de cinq feux correspondant aux indications : libre, ralentissement, arrêt; le mécanisme de commande est remplacé par des relais. Ces signaux sont actionnés par des circuits de voie à 60 périodes et les per-
- turbations pouvant être occasionnées dans la signalisation parle retour du courant de traction, sont évitées par l’emploi de shunts à résonance.
- Un réseau téléphonique complet relie entre elles les différentes gares, sous-stations, tours de signalisation, et, par suite, les communications entre les divers points de cette installation peuvent être obtenues rapidement.
- Les études et la construction des installations électriques ont été dirigées par MM. Gibbs et Hill, ingénieurs-conseils, en collaboration avec les ingénieurs de la Compagnie du Chemin de fer. Les diverses constructions, sauf les sous-stations et les ateliers, dont l’exécution a été confiée à des entrepreneurs spéciaux, ont été effectuées par un service spécialement organisé dans ce but. Le montage des équipements de multiple contrôle sur les automotrices a été effectué dans les ateliers de la Compagnie à Altoona, sous la direction du service du matériel moteur. Les signaux et les lignes télégraphiques et téléphoniques ont été installés sous la direction des services respectifs.
- P. Sauf..
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- CE QUI EST PERMIS, CE QUI EST DÉFENDU A UNE SOCIÉTÉ SCIENTIFIQUE EN FAIT D’ENTREPRISES COMMERCIALES
- Un ingénieur électricien, qui joint à ses connaissances spéciales en électricité le sôuci de respecter le principe des compétences et une grande méfiance des erreurs que l’on peut commettre quand on veut interpréter des textes juridiques sans expérience acquise dans les questions de Droit, nous a consulté sur l’interprétation d’une clause insérée dans les statuts de la plupart des Sociétés scientifiques ou techniques et qui, en apparence, paraît s’opposer à certaines de leurs entreprises commerciales.
- Il nous a posé à ce sujet les questions précises suivantes :
- « Une Société scientifique, qui a écrit dans ses statuts cette phrase : La Société s’interdit toute ingérence dans une entreprise commerciale quelconque, peut-elle se livrer aux opérations suivantes :
- « i° Concédera une revue existante la publication des comptes rendus de ses séances et des travaux des membres de la Société, moyennant livraison à chaque membre d’un certain nombre de numéros de cette revue ;
- « a0 Exiger de la revue un certain prélèvement sur la publicité que fait celle-ci, étant donné qu’elle contribue à l’augmenter et à faire ainsi accroître les bénéfices de cette revue ;
- « 3° Exploiter une école technique ;
- « 4“ Faire elle-même delà publicité en publiant un bulletin de ses séances, et en y insérant des annonces payantes? »
- Nous répondons sans hésiter qu’il faut se méfier des interprétations trop étroites ; souvent des mots, à l’aspect rébarbatif, peuvent paralyser en pure perte, quand ils sont mal compris, des ini-tiative§ qui, au contraire, sont licites et utiles à tous et rien n’empêche une Société scientifique» qui se trouve dans les conditions ci-dessus indiquées,de se livrer aux opérations que nous avons énumérées.
- 1
- Pour le faire comprendre, nous signalerons, tout d’abord, que le fait de gagner de l’argent dans une opération quelconque, n’est pas toujours synonyme d’une entreprise commerciale ou industrielle. Un propriétaire qui vend sa récolte, un professeur qui donne des leçons, un spéculateur qui achète des terrains et les revend, mettent tous de l’argent dans leur coffre et cependant ils ne sont pas commerçants, car la loi a pris soin de définir ce que c’est qu’un acte de commerce, et même elle consacre à cette définition deux articles du Code de commerce, l’article 63a qui est le plus général et l’article 633 qui complète le premier.
- Ahtici.k 632. — La loi réputé acte de commerce :
- Tout achat de denrées ou de marchandises pour les revendre soit en nature, soit apres les avoir travaillées et mises en œuvre ou même pour en louer seulement l'usage;
- Toute entreprise de manufacture, de commission, de transport par terre et par eau ;
- Toute entreprise de fournitures, d’agence, bureau d’affaires, établissement de vente à l'encan, de spectacle public,*
- . Toute opération de banque, change, courtage;
- Toutes obligations entre négociants, marchands, banquiers ;
- Et entre toutes personnes, les lettres de change.
- Nous ne croyons pas utile de citer l’article 633 qui vise des hypothèse, très spéciales, sans aucune assimilation possible avec celle que nous envisageons; mais c’est le premier paragraphe de l’article 63-2 qui fournit à lui seul le plus grand nombre d’opérations susceptibles d’être commerciales : Y achat d'une marchandise pour la revendre, soit telle qu’elle a été achetée, soit après qu’elle a été travaillée, est la véritable caractéristique de l’acte de commerce ; seule-
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- ment il faut d’abord que l’achat porte sur une marchandise, c’est-à-dire sur une chose mobilière (un spéculateur sur les maisons et les terrains ne serait pas commerçant), et il faut ensuite que la revente de la chose achetée soit le hui principal que se propose le vendeur; si, au contraire, la vente de la chose acquise n’est que l’occasion d’une profession toute différente du commerce, elle ne sera pas un acte commercial.
- Un exemple fera très bien comprendre cette distinction qui n’est pas une simple nuance. Un marchand de bestiaux qui achète chez des paysans ou des propriétaires des bœufs qu’il garde quelque temps chez lui et qu’il livre ensuite au commerce de détail ou vend dans les foires, est évidemment un commerçant. Au contraire, un propriétaire qui, ayant des prairies et du fourrage, achète des animaux pour utiliser ses récoltes, les engraisse et les vend ensuite, après un temps plus ou moins long, ne fait qu’un placement ordinaire qui n’a rien de commercial.
- 11 faut donc attacher une importance considérable à ce qui est une revente comme fait principal, et à ce qui est une vente cohime fait accessoire.
- Sans cette distinction, il n’y aurait en réalité que des actes commerciaux.
- Le savant ou le jurisconsulte qui écrit un livre pourrait être considéré comme rentrant dans la catégorie prévue au premier paragraphe de l’article précité : en effet, il achète du papier qu’il a noirci de son encre et qu’il vend ensuite à son éditeur : dira-t-on qu’il a fait du commerce parce qu’il a d’abord acheté, puis revendu ce papier après l’avoir travaillé ? Ce serait une absurdité théorique, et un grand danger pratique que d’assimiler à des commerçants les savants et les jurisconsultes, car ils risqueraient, étant donné leur peu d’aptitude à faire du commerce, d’être un jour en faillite.
- C’est toujours en vertu de l’accessoire, soigneusement distingué du principal, que la jurisprudence a rendu les décisions suivantes :
- La publication d’un journal scientifique, tel qu’un journal de jurisprudence, ne constitue pas, à l’égard de l’auteur ou du rédacteur en chef, une opération commerciale qui le soumette à la juridiction du Tribunal de Commerce, à raison des fournitures à lui faites dans l’intérêt de sa publication, et cela bien que ses articles ne soient pas de lui, mais de collaborateurs qu’il s’est adjoint.
- Il importe peu que la revue ou le journal insère, moyennant rétribution des annonces industrielles, la publication de ces annonces, à supposer qu’elle ait un caractère commercial en elle-même, n’est qu’un accessoire du journal dans ce cas.
- Nous pouvons citer tout particulièrement un décision de la Cour d’appel de Paris (du ia décembre 1886, Sirey 1887. *• affaire d’Alg. contre Darblay) qui déclare : L’auteur d’un recueil périodique affecté à la publication d’articles littéraires ou d’utilité domestique ne fait pas acte de commerce en publiant son œuvre, encore bien que la couverture de ce journal reçoive des annonces commerciales; peu importe également que les articles publiés dans le recueil contiennent des indications de prix, si ces indications constituent plutôt des renseignements utiles que des annonces dont l’objet serait de constituer une publicité commerciale.
- Enfin, les achats et les frais de toute nature faits par les instituteurs ou maîtres de pension (bien qu’ils leur soient remboursés par leurs élèves) ne constituent pas des achats pour revendre, dans le sens commercial du mot; cc n’est pas, en effet, sur la nourriture et l’entretien, ni sur le logement des enfants, que le maître de pension prétend gagner; mais sur l’instruction qu’il donne à ses élèves, et dont la distribution ne constitue pas un acte de commerce.
- 11
- En revenant maintenant .aux diverses questions qui nous ont été posées, nous pouvons appliquer tous ces grands principes généraux. La défense étant faite par les statuts pour toute ingérence dans une affaire commerciale, la première observation devra être dirigée sur ce point. Est-ce bien une affaire commerciale que celle à laquelle s’intéresse une Société concédant à une revue la publication de ses comptes rendus ?
- Evidemment, ce n’est pas un acte de commerce que de concéder à une revue existante la publication des comptes rendus de la Société et des travaux de chaque membre, en exigeant en retour la livraison à chaque membre d’un certain nombre de ces numéros ; il n’y a ni achat d’une matière pour être revendue, ni même paiement commer-
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- cial, puisque la compensation se fait non pas en argent à la Société, mais sous forme de prestation à chacun des membres d’un certain nombre de numéros.
- Peut-elle exiger de la revue une ristourne sur les bénéfices de la publicité de cette revue, étant donné que la publication des comptes rendus en question peut augmenter ses bénéfices ?
- Là, encore, on trouve pour la Société savante, une occasion de gagner de l’argent, sans qu’il y ait acte de commerce; elle augmente les revenus de la revue, en lui donnant l’occasion de publier des choses inédites ; c’est un acte légitime, mais pas commercial, de participer à cette augmentation qu’elle crée, à cette publicité qu’elle alimente, sous forme d’une rémunération.
- Qq'ant aux dernières questions posées au début de cet article et relatives à l’école, et aux annonces, nous estimons que les exemples cités ci-dessus suffisent à renseigner les Sociétés savantes qui pourraient s’y intéresser.
- Indiquons encore pour quelle raison on trouve cette défense inscrite dans les statuts de toutes les Sociétés savantes. C’est surtout pour empêcher que l’on divertisse de leur affectation première
- les fonds de la Société qui ont, avant tout, pour but d’assurer le service des publications, le service des réunions et le paiement des frais à la masse des sociétaires : ce que l’on a voulu interdire, c’est qu’une Société savante subventionne une marque, commandite une fabrication, fasse peut-être aqprofit d’un étranger une concurrence à un de ses adhérents, ou favorise l’un d’eux au détriment d’autres; c’est aussi pour laisser au côté scientifique son véritable rôle, qui consiste à être pur de toute idée de réclame commerciale.
- Mais n’oublions pas que les fonctions normales de la Société scientifique consistent à vulgariser les applications de la science, à les faire connaître, à les expliquer, à les rendre pratiques et accessibles à un plus grand nombre.
- Puisque, sans faire de commerce, toute Société scientifique peut accomplir cette fonction par les moyens exposés ci-dessus, elle aurait bien tort de se forger des scrupules que rien 11e justifierait au point de vue juridique.
- Paul Boucault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de transmission {Fin). — Weed.
- Dans une distribution de courant triphasé, à trois fils, on peut avoir des ondes entre les fils individuels, entre un fil et les deux autres, entre un fil et le sol ou entre les trois fils et le sol. Les principes indiqués pour un seul fil continuent à s’appliquer ; et le problème général se simplifie si l’on ramène les différents cas à celui relatif à un seul fil : le plan ou la surface neutres remplacent le sol et, pour lesphénomènes qui se produisent entre deux fils, il suflit d’envisager ceux qui seproduisent sur l’un d’eux, les autres en étant la contre-partie.
- Si l’on considère le générateur de voltage E, en relation avec une ligne de longueur X ouverte à son extrémité, l’onde de charge se propage,
- J__
- Fig. 2.
- comme dans la figure a, jusqu’à atteindre le point le plus éloigné. La ligne est alors chargée au voltage E, avec le courant I qui la parcourt sur toute sa longueur. Le voltage prend immédiatement une valeur plus élevée dans le dernier élément de la ligne à cause du courant I qui continue d’y arriver après que le voltage a atteint la valeur E. Pour une certaine valeur E' du survoltage le courant doit cesser dans le voisinage du dernier élément sinon le voltage E' continuerait à croître indéfiniment; et, en effet, le
- voltage E' donne naissance à une onde de retour, dirigée vers le générateur, et déterminée par l’équation :
- 1L(— dx)= — E'dt. (a3)
- La différence entre les équations (18) et (a3) paraît immédiatement ; tandis que dans l’équation (18) le voltage et le courant sont négatifs, dans l’équation (ali) le courant est positif et le signe négatif s’applique à la différentielle de la longueur de la ligne. L’équation (a3) doit être interprétée comme représentant une onde de voltage négatif et de courant positif qui se propage dans le sens négatif.
- On obtiendra une interprétation équivalente en changeant le signe des deux membres de l’équation, ce qui donne :
- — I L (— dx) = E'dt. (a/î)
- Cette équation représente une onde de voltage positif E' et de courant négatif I'=—I, que l’on peut appeler onde réfléchie, qui se propage vers le générateur et se superpose à l’onde directe, de voltage E et de courant I, qui vient du générateur.
- Des considérations analogues à celles qu’on a faites sur l’onde directe permettront de calculer le survoltage E' produit par le courant I. Ainsi, comme dans l’équation (6), on a :
- E'C (— dx) — — \ dt. (»5)
- En intégrant (a/t) et (af>) et résolvant par rapport à E' on a :
- w = l\/i=lz- ('à6)
- D’où, d’après l’équation (16) :
- E' = E. (27)
- Ainsi, l’extrémité de la ligne est au voltage E+K'=aE (28)
- le courant étant nul.
- P) Voir Lumière Électrique du 22 janvier 1916, p. gi.
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- On peut d'ailleurs établir d’une manière plus explicite que le courant réfléchi est égal et de sens contraire au courant direct. Le courant total à l’extrémité de la ligne doit être nul; donc en désignant par I' le courant réfléchi on doit avoir
- 1 + I' = o, (*9)
- d’où
- I' = — I. (3o)
- Il est intéressant de remarquer que l’énergie électrostatique des ohdes directes et réfléchies est égale à la somme des énergies électrostatique et électromagnétique de l’onde directe aussi bien que de l’onde réfléchie. Ainsi, pour l’onde- directe, nous avons comme énergie totale par unité de longueur
- w = — + —2
- 2 2
- CE2
- et pour l’onde réfléchie,
- 11'2 CF'2
- W' =-------- H-----= CE'2 — CE* (3i)
- 2 2
- d’où
- W = W'. (32)
- Or, avec les ondes superposées, on a un voltage 2Ë et un courant nul, de façon que l’énergie totale par unité de longueur est
- C 12 EP
- w"=r—J------^=2CE2 (33)
- 2
- d’où
- W" = a W = W + W'. (34 )
- Quand la ligne est complètement chargée, il n’y a plus aucun courant circulant dans la ligne ni aucune force électromotrice due à la cessation d’un courant, pour neutraliser le survoltage E'. Le voltage du générateur est seulement E, tandis que celui de la ligne est 2 E (= E -)- E') ; le voltage E' produira un courant de la ligne dans le générateur, qui donne naissance à une onde de décharge se propageant dans la ligne dans le sens direct et à laquelle s’applique l’équation (18).
- Dans le cas d’une onde positive directe, lorsque le générateur était supprimé, la superposition
- d’une onde directe de courant négatif et de voltage négatif, avec l’onde primitive de courant positif et de voltage positif donnait un courant résultant et un voltage nuis dans la ligne. Le cas actuel est le même, sauf que la superposition des ondes s’effectue avec un voltage double et un courant nul. Ce voltage et ce courant existent dans la ligne entière quand l’onde de courant négatif et de voltage négatif, ou onde de décharge, atteint l’extrémité ouverte. Cette onde de décharge est alors réfléchie d’une manière analogue à celle de l’onde de charge, avec ce résultat que la ligne est entièrement déchargée et se retrouve en l’état initial au bout d’une période 4T, quatre fois celle nécessaire à l’onde initiale pour traverser la longueur de la ligne. Le même cycle d’opération se répéterait indéfiniment, pour une transmission idéale, avec des pertes nulles et un générateur dépourvu de self.
- La fréquence de cette oscillation, qui est appelée la fréquence propre de la ligne, est l’inverse de la période 4 T. Ainsi
- n
- 1
- 4T
- d’où, d’après l’équation (8) :
- (35)
- n —
- 1
- 4XC sJL
- et, d’après l’équation (9) :
- n
- (36)
- (37)
- Pour une ligne de transmission ordinaire, V a approximativement la valeur de la vitesse de la lumière, 3oo 000 kilomètres par seconde. D’où, pour une ligne ouverte à une extrémité et avec un générateur dépourvu de self à l’autre, la fréquence naturelle est
- nS 000
- n — ——— cycles par seconde. (38)
- A
- Pour une ligne de ioo kilomètres, par exemple, on aura ’jSo cycles par seconde.
- A. B.
- (General Electric Review, décembre igi5.)
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- MESURES
- Note sur les travaux du Bureau of Standards des États-Unis dans le domaine de l’Électricité.
- Les investigations du Bureau [of Standards, conduites en liaison intime avec les grandes industries privées, s’étendent à toutes les questions de la Chimie et de l’Électricité en négligeant celles qui peuvent être traitées effectivement par lesf laboratoires de l’industrie privée.
- Le Bureau comporte plusieurs sections dont la section d’électricité rattachée jusqu’en 1913 à la section de Physique est de beaucoup la plus importante. Il nous a paru intéressant de décrire l’organisation des différentes sections.
- Organisation de la section d’électricité.
- La section d’électricité, composée (primitivement de deux sous-sections, en comporte actuellement cinq dont les domaines d’investigation sont les suivants :
- i° Résistance et force électromotrice.
- 20 Magnétisme.
- 3° Inductance et capacité.
- Instruments de mesure.
- 5° Photométrie.
- Dans chacune de ces branches trois sortes de recherches sont effectuées :
- a) Recherches de science pure;
- b) Recherches relatives aux méthodes de mesure et d’essai ; étude et construction d’appareils destinés aux essais;
- c) Essai des instruments et des matériaux pour le gouvernement et l’industrie privée.
- Recherches d’utilité publique.
- Ces recherches ont pris un développement d’une très grande importance par suite de la grande quantité d’appareils et de matériaux essayés pour le compte du gouvernement.
- Les demandes de renseignements et de conseils de la part des commissions publiques ont également contribué à développer ces recherches pour lesquelles le « Bureau of Standards » est aujourd’hui parfaitement outillé.
- L’un des travaux les plus importants du Bureau dans ce domaine au cours de ces dernières années est le « Code National de la Sécurité Electrique ».
- De nombreuses conférences ont eu lieu en divers points des États-Unis en vue de l’établissement de ce Code. La dernière de ces réunions, qui se tint à New-York en octobre dernier,décida la mise au point de certaines questions de détail relatives particulièrement à la résistance des matériaux employés dans la construction des lignes électriques. Lorsque ces études seront terminées, la date de la Conférence définitive,qui doit avoir lieu à Washington, sera fixée.
- Le Code sera alors mis à l’essai pendant une période d’une année.
- Les termes de ce Code assureront d’ailleurs beaucoup plus la continuité du service des installations électriques qu’elles n’augmenteront la sécurité pour laquelle l’industrie privée a déjà prévu le nécessaire.
- Études relatives a la réglementation
- DU SERVICE ÉLECTRIQUE.
- Ces études actuellement en préparation seront probablement publiées à titre d’essai sous forme de circulaire dans les premiers mois de cette année. Ce document, en plus de la question technique, traitée avec soin, donnera divers renseignements relatifs aux règlements émis par les divers États ou Municipalités et décrira l’installation des laboratoires de [recherches des États qui en possèdent; il publiera divers règlements types pour États et pour villes de grande, moyenne et faible importance, et des extraits de règlements d’États.
- Le Bureau étudie encore actuellement la question de l’éclairage électrique et fera paraître vers la fin de l’année en cours une circulaire sur ce sujet.
- Études radio-électriques.
- La guerre européenne a engagé le Bureau à poursuivre ses recherches dans le domaine de la radio-électricité dont une partie est effectuée en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- commun avec les Ministères de la Guerre et de la Marine. Ces études ont pour but principal l’augmentation de la securité des voyages maritimes.
- Une contribution intéressante apportée à la radiotélégraphie par le Bureau of Standards » est constituée par lé « décrémètre » qui fournit un moyen simple de mesurer directement le décrément logarithmique dés longueurs d’onde.
- Enfin, le Bureau s’occupe également, à l’heure actuelle, de diverses études relatives, à la téléphonie, aux‘chemins de fer électriques et de nombreuses questions d’intérêt industriel ou scientifique. ' 1
- Propriétés magnétiques de quelques alliages
- de fer fondus dans le vide. — Trygve D.
- Yensen.
- Dans des recherches antérieures (présentées en .avril i q Q à The American Inslitule of Elcc-trical Engineers), l’auteur avait signalé les propriétés magnétiques remarquables du fer pur fondu dans le vide, bien supérieures à celles des variétés ordinaires de fer.
- L’auteur a étendu ses recherches à divers alliages formés par le fer électrolytique fondu, toujours dans le vide, avec d’autres éléments. Les alliages fer-bore, fer-carbone, fer-cobalt ont été successivement étudiés, mais ce sont surtout lès alliages fer-silicium qui ont donné des résultats intéressants.
- Le fer utilisé pour ces recherches est du fer élcc-trôlytique contenant moinsdco,oi % de carbone et environ de silicium. Le fer est broyé, lavé à l’acide chlorhydrique, à l’eau distillée et l’alcool, etséché dans le vide. On mélange Goo grammes environ de ee fer purifié avec la quantité voulue de l’élément qu’on veut lui allier dans un creuset de magnésie que l’on chauffe jusqu’à fusion du fer dans un four à vide, de façon que la pression finale soit d’environ o,5 millimètre de mercure. Les lingots obtenus, après être laissés à refroidir dans le four, sont chaudes dans un feu de forge ordinaire et travaillés sous forme de barres qu’on utilise dans les différents essais, mécaniques, métallogra-phiques, magnétiques, électriques. Les essais ont porté: i° sur l’alliage forgé ; î° sur l’alliage recuit à 900° (refroidissement de 3o° par heure) ;
- 3° sur l’alliage recuit à 1 ioo°C (refroidissement de 3o° par heure).
- Le recuit des alliages fer-bore cl lcr-carbone s’effectuait dans un cylindre de fer rempli de magnésie et chaude dans un four à résistance. Les alliages fer-cobalt et fer-silicium étaient recuits ^dans le vide afin d’empêcher l’altération par les gaz. ,
- Alliages fer-bore et. fer-carbone. — Le bore et le carbone communiquent au fer des propriétés analogues.
- Les propriétés des alliages fer-carbone, préparés sous les conditions ordinaires, ont fait l’élude de nombreuses recherches et sont très connues. Comme l’élimination du carbone est la principale cause des améliorations introduites par les procédés de préparation dans le vide, on ne pouvait pas s’attendre à ce (pie les alliages fer-carbone, obtenus par ces procédés présentassent des propriétés très différentes de celles des alliages ler-carbonc préparés par les-méthodes ordinaires.
- Les alliages fer-bore ont été jusqu’ici pieu étudiés. Bien qu’aucun alliage utilisable pratiquement n’ait été obtenu dans les recherches de l’auteur qui ont porté sur 3o alliages contenant un maximum de bore de o,!f> % , il peut être intéressant de résumer les résultats principaux de ces recherches :
- i° 13e faibles quantités de bore ajoutées au fer pur et fondues dans le vide exercent un double effet sur le fer : une partie réduit l’oxyde de fer présent et le reste se combine au fer. A ce point de vue, le bore diffère du carbone, puisque ce dernier ne se combine avec le fer que si la quantité ajoutée est supérieure à celle que nécessite la réduction de l’oxyde de fer présent.
- •20 L’addition de petites quantités de bore au fer exerce une action heureuse sur les propriétés magnétiques, sans doute à cause de la réduction de l’oxyde de fer qui fait plus que compenser l’elfet dû au bore combiné. L'amélioration atteint son maximum pour une proportion tic bore de 0,0!) %; elle cesse aussitôt (pie la quantité de bore combiné devient mesurable, ce (pii a lieu pour une proportion de bore de o,io % .
- 3° Le bore ajouté en quantité suffisante pour qu’une quantité mesurable soit combinée au fer exerce un cll'et nuisible sur les propriétés magnétiques du fer.
- /i° Le bore augmente la résistivité électrique
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- du 1er de o,Ga micro-ohm par o,i % de bore combiné au fer.
- 5° L’effet du bore sur les propriétés mécaniques du fer est analogue à celui du carbone. ;
- Alliage /er~coball, Fe* Co. — Cet alliage a été tout d’abord préparé par P. Weiss qui a montré que l’intensité magnétique de saturation est environ 10 % plus élevée que celle du for pur.
- Les propriétés sont améliorées par la préparation dans le vide et les résultats généraux obtenus peuvent être résumés de la façon suivante :
- i° L’alliage fer-cobalt Fe2 Co possède une intensité de saturation i3 % plus élevée que celle du fer pur. Pour le fer pur, aussi bien que pour l’alliage Fe4 Co, l’intensité de saturation est 3 % plus élevée que celle relative aux mêmes produits fondus dans le vide.
- Le tableau 1 donne le résultat des mesures
- t
- faites.
- 56 Au point de vue mécanique, l’alliage est cassant, mais d’une résistance suffisante à la rupture. A l’état recuit, les résistances a la rupture de Fe3Coctdu fer pur sont les mêmes tandis J qu’à l’état forgé l’alliage est deux fois plus résistant que le fer pur.
- L’alliage fer-cobalt semble particulièrement convenir pour les organes où la densité magnétique doit être très élevée, comme les dents de l’armature dans les dynamos. Sa fragilité peut ncanmoins-constitucr un sérieux obstacle à son emploi. i
- Alliages fer-silicium. — Le vide permet d’obtenir des alliages fer-silicium beaucoup plus purs que ceux qu’on avait jusqu’ici préparés. Aussi l'influence du-silicium sur les propriétés du fer a-t-elle pu être étudiée avec plus de précision., |
- i° Loi silicium, comme le bore, exerce un effet complexe sur le fer. Une partie se combine avec
- i V ( •
- TatïL-EAU I. — Intensité cle saturation magnétique.
- NATURE DE L’ÉCHANTILLON FORCÉ RECUIT A 99©° RECUIT A I 100°
- Fer pur fondu dans le vide (à uy5 min.) 1 798 1 8o‘3 1 8o3
- Fe2Co fondu dans le vide (à 8,0 mm.' 1 977 1967 1 967
- » » (à 1,0 mm.) Y a 086 2 089 a 039
- » » (à rn'm.i a o$7 a o /,8 à o/t8
- Fe2Co obtenu par "Weiss 1 977 » w
- Le même refondu dans le vide a o38 » ))
- Acier laminé trempé 1 750 » »
- a0 La perméabilité maxima est d’environ i3ooo pour une induction de 8 ooo gauss. Quoique cette valeur soit beaucoup plus faible que celle relative au fer pur fondu dans le vide, la perméabilité dans les champs moyens, de 11 ----- 5o à Il “ aoo, est de a5 % plus élevée que celle relative au fer pur ou aux variétés commerciales de fer.
- La perte par hystérésis pour des inductions inférieures à io ooo gauss est notablement moindre que pour les meilleures variétés commerciales de fer utilisées dans les transformateurs. Pour des inductions supérieures à i >ooo, la perte par hystérésis, à induction égale, est sensiblement la même que pour le fer commercial.
- /jû La résistivité est d’environ io micro-ohms, soit environ la même que celle du fer pur.
- le fer et reste à l’état de solution solide pendant le refroidissement de l’alliage, tandis qu’une faible partie réduit l’oxyde de fer présent.
- a0 La résistance à la rupture varie suivant une loi analogue à celle des alliages obtenus dans les conditions ordinaires, mais la ductibilité est beaucoup plus grande, surtout au-dessous de a % et au-dessus de 3 %, ce qui semble du à l'absence de carbone. La résistance de rupture maxima, obtenue avec une proportion de silicium de fi% est de 73 kg. 5 par millimètre earré.
- 3° La proportion limite de silicium au-dessus de laquelle l’alliage ne peut pas être forgé est 7 à 8 %-. Il est à noter qu’entre a ,.5 % et a,6 % on a un intervalle critique dans lequel l’alliage ne peut pas être forgé.
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- 4° Yis-ù-vis des propriétés magnétiques, les alliages obtenus dans le vide présentent des propriétés remarquables. Les meilleurs alliages sont obtenus entre o,i5 % et 3,4 % de silicium après recuit à i ioo®. Les valeurs de la perméabilité maxima pour deux de ces alliages sont supérieures à 5o ooo et les pertes par hystérésis pour Bmax =- io ooo et i5 ooo sont, respectivement, de 3oo et i ooo ergs par centimètre cube, par cycle. Ces pertes sont le i/8 et le i/3 des pertes correspondantes pour les aciers au silicium commerciaux.'La température de recuit
- par l’auteur ont permis d’obtenir deux alliages de silicium ayant des caractéristiques très intéressantes; l’un, d’une faible teneur en silicium, d’une résistance à la rupture pas très grande, mais extrêmement ductile, d’une grande perméabilité, d’une perte d’hystérésis faible et d’une faible résistivité; l’autre, d’une teneur en silicium élevée, est très résistant à la rupture, pas trop cassant, d’une perméabilité élevée, d’une faible perte par hystérésis et d’une résistivité élevée. Les propriétés de ces deux alliages ont été résumées dans le tableau II.
- Tableau IL — Propriétés des deux meilleurs alliages fer-silicium obtenus dans le vide.
- PROPORTION RÉSISTANCE A LA RUPTURE EN KG PAR MM3 PERMÉABILITÉ INDUCTION CORRESPONDANT
- DE MAXIMA A LA PERMÉABILITÉ
- SILICIUM MAXIMA
- o, 15 % a5,8 66 5oo 6 5oo
- 3 ,4o % 53,5 63 3oo 6 5oo
- PERTES D’HYSTÉRÉSIS EN ERCS PAR CM3 ET PÉRIODES
- pour
- Bmax IO OOO
- 286
- 28<)
- pour
- Bmo» = l5 OOO
- 916
- RESISTIVITE
- EN
- MICRO-OHMS
- I I ,80
- 48 ,5o
- la plus favorable est, dans chaque cas, de
- 1 ioo° C.
- 5° La résistivité s’accroît d’environ i3 microohms quand on fait varier de o à 1 % la proportion de silicium.
- Ensuite elle augmente d’environ 11 microohms pour chaque accroissement de silicium de 1 % . Par suite, l’alliage à 3,4 % mentionné ci-dessus a une résistivité environ cinq fois plus grande que celle de l’alliage à 0,15 % bien que les propriétés magnétiques soient très voisines pour les deux alliages.
- En résumé, les nouvelles méthodes proposées
- Le premier de ces alliages convient évidemment pour les organes qui doivent avoir une grande perméabilité unie à une faible perte d’hystérésis. Le deuxième, dont les propriétés magnétiques sont voisines des propriétés du précédent alliage mais qui possède une résistance électrique environ cinq fois supérieure, est particulièrement désigné pour l’emploi dans les machines électromagnétiques aux endroits où l’on veut avoir une faible perte par courants de Foucault en même temps qu’une haute perméabilité et une faible perte par hystérésis.
- A. B.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimbrib levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- SAMEDI 5 FÉVRIER 1916.
- Tom« XXXII (2' série). N? 6
- Trente-huitième année
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAURICE LEBLANC, Fils. — Détermination d’un éclairage rationnel................... m
- PESTARINI. — Considérations et diagrammes sur le montage Scott appliqué aux transformateurs et aux machines tournantes.... 12 5
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- La houille blanche en Russie. — ’P. Gure-
- WITCH.................................... i 31
- Nouvelles usines hydro-électriques en Norvège...................................... 13 5
- Transmission et distribution
- Câbles électriques pour réseaux souterrains.
- — H.-P. Austin........................... i3e
- Échos de la guerre
- La situation économique de l’industrie électrique allemande en 1915.................. i'ig
- Notes industrielles
- Aiguillage automatique pour chemin de fer et
- tramways électriques.................... 140
- Renseignements Commerciaux................ 1 /| 4
- DÉTERMINATION D’UN ÉCLAIRAGE RATIONNEL
- Dans toute installation d’éclairage on doit déterminer :
- i° L’éclairement à réaliser ;
- •20 Le type des lampes, réflecteurs, globes à employer;
- 3° L’énergie nécessaire pour obtenir l’éclairement voulu ;
- 4° La disposition des centres lumineux, leur nombre et leur puissance.
- Le plus souvent, surtout quand il s’agit d’installations domestiques, aucun principe scientifique ne préside à la solution de ces différents problèmes; il en résulte que celle-ci est fort imparfaite. On ne devrait pas oublier cependant qu’un éclairage insufïïsantfatigue la vue, diminue la production des travailleurs et peut être cause d’accidents; qu’un éclairage trop intense, non seulement occasionne une dépense inutile, mais peut être aussi cause d’accidents quand il n’est pas uniformément réparti.
- La détermination du procédé d’éclairage le mieux approprié à chaque cas particulier a cependant été étudié avec soin par les fabricants de lampes et de réflecteurs ; l’expérience a permis de déterminer un petit nombre de règles et de coefficients, dont l’application conduit à une installation logique, simple, économique et agréable (').
- Avant d’indiquer un procédé pour le calcul d’une installation d’éclairage, résumons d’abord les règles générales qui doivent toujours êti’e respectées :
- i° Il est nécessaire que la lumière vienne de plusieurs directions pour que l’objet soit éclairé sous toutes ses faces, sinon la lumière peut être
- (') Voir sur ce sujet :
- Electrical World, 25 décembre iç)i5, p. 1425. Bulletin of General Electric C°, 1e1' octobre ii)i5. Science et Art de l’éclairage, décembre 1913, p. 184.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2‘Série). — N» 6.
- interceptée par le corps de l’ouvrier ou une partie de la machinerie; d’autre part, si une lampe vient à s’éteindre il n’en résulte pas d’interruption dans le travail. Ce desideratum est plus facile à réaliser avec un grand nombre de petites sources qu’avec un petit nombre de sources puissantes.
- 20 L’éclairage uniforme conduit à l’utilisation la plus économique de l’ensemble de la lumière créée. Il est difficile à réaliser si l’écart des lampes est supérieur à deux fois leur hauteur au-dessus du plan horizontal le plus utile à éclairer (on admet généralement pour celui-ci un plan horizontal situé àom. y5 au-dessus du sol, hauteur des tables et bureaux courants, l’écart le plus favorable est i,5 fois la hauteur au-dessus du spl.
- 3° Une lumière stable est absolument nécessaire à une bonne vision, sinon il y a fatigue de l’œil par suite des contractions constantes de l’iris.
- 4° Il ne faut pas que le travail seul soit brillamment, éclairé et que tout le reste demeure sombre, sinon, chaque fois que l’œil se lève, il éprouve une sensation analogue à celle produite par une lampe qui vacille. Au point de vue physiologique, il est donc meilleur que les murs et les plafonds soient bien éclairés.
- 5° Inversement,si, dans le champ de la vision, il se trouve des objets plus brillants que ceux soumis à l’observation attentive, la vision est gênée. Cet objet brillant n’a pas besoin d’être une source lumineuse, il peut être une surface brillante éclairée, située dans le voisinage de la ligne de vision habituelle ou même une portion polie de l’objet travaillé qui renvoie une image de la source lumineuse dans l’œil.
- La réflexion provenant d’une surface polie comme du papier glacé produit un miroitement désagréable et souvent nuisible qu’on doit éviter. 11 y a intérêt pour lire et écrire et en général pour tous les travaux de bureau, à recevoir la lumière un peu en avant et à gauche pour éviter ce phénomène.
- 6° L’œil est habitué à recevoir la lumière directement d’en haut. Toute lumière arrivant dans une autre direction produit une impression désagréable.
- L’expérience a prouvé qu’il y a intérêt à ne pas placer des sources lumineuses de grand éclat dans des positions telles que les rayons directs
- entrent dans l’œil au-dessous de l’angle de 6o° avec l’horizontale.
- Ces règles admises, nous nous proposons d’indiquer une méthode de calcul simple d’une installation d’éclairage.
- Nous supposerons préalablement choisi le type de lampe : lampe à arc, à incandescence, etc., à employer ainsi que les globes des réflecteurs.
- Ce choix constitue un problème distinct de celui que nous nous proposons de traiter.
- L’éclairement E nécessaire à réaliser sur le plan horizontal utile dépend naturellement de la destination du local à éclairer. Des tableaux ont été dressés, donnant pour les destinations les plus usuelles, la valeur de l’éclairement que des essais pratiques ont montré comme la plus favorable. Il ne convient cependant pas d’attacher aux nombres fournis par ces tableaux une valeur scientifique très grande, trop de facteurs d’ordre physiologique ou même psychologique intervenant dans leur détermination; ils doivent simplement être considérés comme une base conduisant à un résultat raisonnable.
- Tel est le tableau ci-dessous :
- Appartements :
- Salon, salle à manger, chambre. .. Bureau, toilette, salle de bains... Vestibule, chambre de débarras. .. Bureaux d’administration, de banque Boutiques :
- Etalages, marchandises claires. . . .
- » » sombres. .
- Intérieur, marchandises claires . . .
- » » sombres. .
- Cafés,...........................
- Salles de dessin. ............
- Salles de marchandises, entrepôts. Usines : n’ayant pas de machines nécessitant un éclairage intensif .............................
- Usines : ayant des machines avec éclairage particulier, éclairage
- général........................
- Voies publiques............ o,5 à
- 15 lux(’) io »
- 6 »
- 3o »
- 8o »
- 200 »
- 25 »
- 45 »
- 5o »
- 8o » io »
- 2 5 »
- 15 »
- Pour bien montrer que des éclairages trop
- (') lux = bougie-mètre : éclairement produit par une source de i bougie sur un écran placé à un mètre normalement à la direction des rayons.
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- 5 Février 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 123
- grands conduisent à une augmentation inutile des frais d’éclairage sans bénéfice sensible pour la vision, nous donnons ci-dessous quelques chiffres donnant la variation d’acuité visuelle (') d’un œil normal en fonction de l’éclairage. On voit combien le bénéfice devient déjà faible lorsqu’on atteint un éclairement de ao lux.
- Lux.
- Papier blanc éclairé par. o,a5 1 2,5 5 20
- Acuité visuelle Rapport de la variation d’acuité visuelle à lava- 0,7 0,8 0,87 0,91 0,95
- riation d’éclairement... 1 1,32 0,046 0,016 0,0026
- D’ailleurs, si on a besoin de disposer d’une acuité visuelle tout à fait excellente, par exemple pour lire une division micrométrique, il est toujours possible d’utiliser une source de lumière spéciale, très rapprochée, donnant localement un éclairement très intense.
- Connaissant l’éclairement E exprimé en lux, et la surface à éclairer S exprimée en mètres carrés, on obtient par le produit de ces deux nombres, le flux total exprimé en lumens (2), qui, arrivant sur S, y produit cet éclairement :
- f= E X S lumens.
- Si J est l’intensité lumineuse moyenne sphérique du type de lampe adopté, le flux total F émis par la lampe est :
- F = 4 x J lumens.
- Malgré le réflecteur tous ces lumens ne parviennent pas au plan horizontal utile. On peut déduire de la courbe de répartition de l’énergie lumineuse de la lampe munie de son réflecteur la fraction utilisable du flux.
- Considérons par exemple une lampe à incandescence de too watts pour laquelle ,1 = 72,2 d’où F = 908 lumens.
- Si nous plaçons au-dessus de la lampe un réflec- (*)
- (*) L’acuité visuelle est mesurée par l’inverse de l’angle-limite, évalué en minutes, sous-tendu par deux points qu’il est facile de distinguer l’un de l’autre. Un œil qui a l’acuité i à bonne lumière (io à 25 lux sur papier blanc) est un œil normal.
- (2) Lumen international : flux émis dans un angle solide égal à l'unité par une source uniforme d’intensité égale il i bougie.
- teur plat émaillé qui renvoie vers le bas le flux hémisphérique supérieur en en absorbant 35 % , nous obtiendrons dans l’hémisphère inférieur
- 908 —
- 908 X 35 1 X 100
- 749 lumens.
- Soit 82,5 % du flux total.
- Cependant un tel réflecteur aurait peu d’applications, car la lumière émise dans une direction voisine de l’horizontale n’est pas plus utile dans une installation industrielle que celle émise dans l’hémisphère supérieur; on peut même dire que les rayons ainsi dirigés sont les plus nuisibles parce que ce sont eux qui causent les réflexions gênantes (voir 51’).
- Mais les réflecteurs utilisés dans les usines sont généralement construits de manière à concentrer tout le flux dans un cône dont les génératrices font un angle de 6o° avec la verticale.
- La zone délimitée sur la sphère par ce cône de 6o° n’a qu’une surface égale au quart de celle de la sphère; mais à cause du fait que l’intensité lumineuse des lampes est toujours très faible suivant la verticale, elle ne reçoit guère que 10 % du flux total dont 80 % atteint le réflecteur.
- Le flux total utilisable devrait donc être :
- 908 X 62 100
- En réalité, la réflexion s’accompagne d’un peu de diffusion et il ne faut pas compter que plus de 60 % du flux est utilisable, soit environ 545 lumens.
- Pour obtenir l’éclairement E, nos sources lumineuses devront donc produire un flux total:
- EXS_X.00
- 60
- S’il s’agit de lampes à incandescence, leur intensité lumineuse va en baissant avec le temps; on admet que, lorsqu’elle a baissé de 20 %, la lampe est à remplacer. Dans une installation en fonctionnement normal, une partie des lampes sont neuves, une partie sont, usées, on peut admettre que leur intensité moyenne est 10 % plus faible que celle .1 indiquée au catalogue.
- Nous aurons donc :
- E X S X 100 4 "K J X 90
- 60"
- 00
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N» 6.
- C’est ici qu’il conviendrait de faire intervenir l’action des murs qui reçoivent une partie de la lumière et la renvoient vers le sol. S’il s’agit d’un local de grandes dimensions, on peut négliger cet appoint. Il n’en est généralement pas ainsi dans le cas d’éclairage de bureaux ou d’habitations privées. L’influence des parois de la pièce dépend de leur couleur; les papiers de tenture absorbent entre 5o et 90 % de la lumière qu’ils reçoivent suivant qu’ils sont clairs ou foncés. Il n’est pas possible de traiter la question d’une façon générale. D’après les dimensions de la pièce et les positions possibles des lampes, on estimera, à l’aide des courbes de répartition de l’intensité lumineuse, la fraction de lumière atteignant directement le sol et celle qui y parvient après réflexion sur les murs et on obtiendra ainsi le flux total utilisable.
- Ayant le nombre total de lumens que doivent émettre les lampes, on peut en déduire la dépense P en watts correspondants.
- Si C est la consommation spécifique en watts par bougie internationale sphérique, on a :
- d’où :
- 60
- IOO
- X C
- E X S X C X ioa 5 X 540^
- watts.
- roulants, accès commode aux lampes, hauteur de pylônes, etc.
- La distance des sources sera donc i,5 h, la surface à éclairer par chacune d’elles ( 1,5 A)* et leur nombre n
- _ S n (i,5 A)2
- la puissance de chacune
- P
- n
- E X G X iosX(i,5/i)2 540 X 4^ ij
- o,345 X E x G X A2,
- chaque source pouvant d’ailleurs être constituée par un groupe de lampes.
- On peut procéder autrement par la méthode dite « point par point » ou au besoin vérifier ainsi les résultats trouvés précédemment. On se fixe a priori la répartition et la valeur des lampes et on calcule la somme des éclairements produits, en chaque point du plan horizontal utile, par toutes les sources lumineuses qui peuvent y envoyer de la lumière.
- Les courbes de répartition lumineuse donnent l’intensité lumineuse I de la source suivant la droite qui joint le point à la source considérée. (Direction qui fait par exemple un angle a avec l’horizontale.)
- Si h est la hauteur de la source au-dessus du plan horizontal utile, l’éclairement au point considéré est :
- Il ne nous reste plus qu’à déterminer le nombre des sources lumineuses. Plus elles seront nombreuses et rapprochées, plus l’éclairage obtenu sera uniforme. Mais les lampes devront être placées d’autant plus bas qu’elles seront plus rapprochées, puisque nous admettons que la distance de deux sources doit être une fois et demie leur hauteur au-dessus du plan horizontal utile. Cette hauteur h est souvent déterminée par les conditions particulières d’utilisation du bâtiment : transmissions, passages de ponts
- I Sin3a
- ~W~ •
- Nous avons à calculer une somme de termes semblables. On peut d’ailleurs se borner à un petit nombre de termes et s’aider de tables. Si l’éclairement trouvé n’est pas celui qu’on désire, on recommence le calcul en modifiant dans le sens convenable le nombre ou la puissance des lampes.
- Maurice Leblanc, fils.
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- S Février 191Ô.
- La lumière électrique
- i‘2B
- CONSIDÉRATIONS ET DIAGRAMMES SUR LE MONTAGE SCOTT APPLIQUÉ AUX TRANSFORMATEURS ET AUX MACHINES TOURNANTES
- Le schéma du montage Scott appliqué aux transformateurs est donné par la figure i :
- Les deux carcasses magnétiques sont identiques, ainsi que les enroulements A B et C D qui sont connectés en circuit diphasé. Les deux autres enroulements sont inégaux et, entre V3 et
- J
- Ya, il y a —— plus de spires qu’entre V0 et V|. Le point V0 est connecté au milieu de l’enroulement
- Va V, et les points V, V2 V3 sont connectés au circuit triphasé.
- La recherche des potentiels et des courants dans ce système alimenté du côté triphasé ou du côté diphasé constitue un problème dont je donnerai des solutions graphiques.
- Afin de développer graduellement ces constructions graphiques, je considérerai d’abord le cas de transformateurs sans fuites et résistance intérieure nulle.
- 1* Fonctionnement à vide avec transformateurs sans fuites et résistance intérieure nulle.
- Seule l’alimentation du côté triphasé présente de l’intérêt et c’est celle-ci que je considérerai.
- Le triangle (fig. a) que les trois potentiels V, V2 Y3 forment étant, supposé symétrique, les flux induits dans les deux carcasses magnétiques seront les mêmes, soit A0 les ampères-tours effi-
- caces nécessaires à la production de ce flux.
- Soit -//-. le signe désignant la somme géométrique.
- Ne considérons que les vecteurs représentant les valeurs efficaces.
- Soit enfin n, le nombre de spires entre V„ et V,,
- Kig. a.
- et n2 le nombre de spires V0 V2 et V0 V3 ; j’ai déjà dit que nous avons /t, = n2 y/3.
- Pour l’équilibre, il faut et il suffit que :
- L # l2 # *3 = ° («)
- «,L = «2 (L # — I3i = A„. (a)
- h#-13
- Fig. 3.
- Considérons sur le diagramme de la figure 3 à parties deux vecteurs 1, et —I3. Ce dernier,
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- 12G
- LA LUMIÈRE ÉLËCTRiQÜË T. XXXÏI (2e àérie), — ܰ ô.
- grâce à l’équation (2) sera y 3 plus grand que le premier et lui est perpendiculaire.
- Le problème revient donc à chercher deux vecteurs tels que leurs sommes géométriques soient égales au vecteur oc =— L et leur différence géométrique égale au vecteur oâ=I2^ - I3.
- Soit om le vecteur I2 ; à ce vecteur il faut en ajouter un autre et atteindre le point c, et ensuite ajouter le même vecteur, mais en sens inverse et atteindre le point b. Donc m est situé sur la droite bc et au milieu de cette droite.
- Dans ces conditions, le triangle com que les trois vecteurs L, L et I3 constituent, est équilatéral et les trois intensités triphasées sont symétriques.
- 2° Fonctionnement en charge avec transformateurs sans fuites et résistance intérieure nulle.
- Supposons que l’alimentation est triphasée et que la charge diphasée est symétrique sur les deux phases.
- Cjgns de rotat/o, vecteurs
- Vz
- Soit Y, V2 V3 sur un triangle équilatéral (fig. /t). Construisons autour du point Vi le diagramme particulier du transformateur horizontal : V, c les ampères-tours secondaires, Vi b les ampères-tours magnétisants et Vta les ampères-tours primaires .= /?i 1|. Construisons autour du point V3 le diagramme particulier du transformateur vertical : V3/'les ampères-tours secondaires,\-3d les ampères-tours magnétisants et V3eles ampères-lo u rs rés u 1 ta n ts*p ri 111 a i re s.
- Les deux figures V, cba et V3 fde sont identiques, et le problème revient encore à trouver deux vecteurs dont on connaît la somme (—I,) et la différence (I2 —13) géométrique, c’est-à-dire on revient au cas précédent du fonctionnement à vide et ainsi l’on trouve en charge la même symétrie des intensités qu’à vide.
- Si les charges secondaires sont inégales, le chemin à suivre pour trouver les intensités pri-maiires reste le même.
- Ce même diagramme s’applique aussi bien au cas de l’alimentation du cêté diphasé.
- 3° Fonctionnement d’un montage en trois parties.
- Afin de mettre en lumière les conclusions de la fin de ce mémoire, je considérerai le montage suivant (fig. 5) :
- Fig. 5.
- Je supposerai les parties V0 V2 et Y0 V3 identiques et la partie V0 Vt quelconque. Soit zt 1 impédance de cette dernière partie et z3 l’impédance des deux premières.
- Soit K = —. Supposons le système alimenté
- zi
- par un circuit triphasé quelconque symétrique ou non et recherchons les trois courants It I2et I3.
- Soientsurla figure G V! Y2 V3les trois potentiels d’alimentation. Je résoudrai ce problème en déterminant le potentiel V0 du point de la connexion commun aux trois parties.
- Le potentiel V0 étant trouvé, nous pourrons
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- S Février 1946.
- LA LUMIÈRE ÊLÈCTRiQÜÈ
- 121
- immédiatement construire les trois intensités, I, décalée de l’angle 6 et I2 et I3 décalées du même angle © des voltages respectifs.
- équilibre, le dernier vecteur V0a étant égal y y,
- à — et décalé de celui-ci de l’angle connu 9-cp.
- Composons I2 et I3;leur résultante doit être égale et opposée à 1,; donc cette résultante sera dans
- a\ U
- Prenons comme échelle des intensités une échelle z2 fois plus grande que pour les voltages et tournons les vecteurs des intensités ainsi obtenues de l’angle — <p (voir fig. <j).
- Fig. 7.
- Les vecteurs I2 et I3 coïncideront avec les Vn V2 et V0 V, respectivement, le vecteur b sera décalé de l’angle 6 — © du vecteur V0 V, et le rapport de ces deux vecteurs sera K :
- . Tout revient donc à rechercher sur le plan des trois potentiels donnés Y,, V2 et V3 un point V° tel que les. vecteurs V0 V2, Y0 V3 et V0a se fassent
- le rapport ^ avec le vecteur V0 Vi et lui sera
- décalée de l’angle 180 -f~ (0—y).
- On remarquera que la composante des l2 et 1., passe toujours parle milieu M de la droite V2 V3 et elle est égale à 2 Y0 M.
- Donc, le point Y0 sera l’intersection des deux lieux géométriques suivants :
- i° Du lieu géométrique des sommets des angles de valeur i8o° -(- (0 — <p) et dont les cêtés passent par Y) et M.
- a" Du lieu géométrique des points dont les distances aux points V, etM sont dans le rapport de 2 K.
- Le premier lieu géométrique est un cercle passant par M et Vt.
- Le second lieu géométrique est encore un cercle ; en effet, soient x et y les coordonnées d’un point m dont le rapport des distances aux points A et B est K (voir ligure 8).
- ___«__
- Soit G la distance AB, j’aurai :
- Lr+*)2 + y2 = K,
- cr2 -f-
- c’est-à-dire :
- .. .v- (i — K2) + y'1 (i — K2) + 2 cx-\- c*-=i o
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- iis
- La LUMIÈRE ÉLECTRIQUE î. XXXÎÎ (2‘ Série). - N» 6.
- ce qui est bien l’équation d’un cercle dont le centre est sur la droite A B.
- Sur la figure 9, j’ai effectué la construction
- pour le cas d’une alimentation triphasée symétrique et pour la valeur
- K = —— et 6 — ? — 3°° ;
- on y remarque que Y0 est loin d’être au milieu M et les trois intensités sont loin de constituer une étoile régulière, même quand Y1; V2et V3 seraient situés sur les sommets d'un triangle équilatéral.
- 4° Fonctionnement en charge du montage Scott en tenant compte des résistances intérieures et fuites. — Alimentation du côté triphasé.
- Les secondaires diphasés sont quelconques, mais connus. Soit nx, /,, l1} n2, r2, lî} le nombre de spires, résistance intérieure et self des fuites des branches du montage Scott comme indiqué sur le schéma de la figure 10.
- Supposons aussi, pour le moment, qu’il y a proportionnalité entre les ampères-tours magnétisant et le flux qu’ils engendrent.
- Construisons le diagramme partiel du transformateur horizontal soit og (fig. 11) arbitrairement pris, le voltage aux bornes du secondaire, on en déduira oa, ampères-tours secondaires, ensuite gh, chute de voltage dû à la résistance secondaire intérieure et aux fuites secondaires, ensuite oh, voltage secondaire induit. De là, ob ampères-tours magnétisants, od, ampères-tours
- primaires, oc, force contre-électromotrice primaire due au flux et of, voltage appliqué aux bornes du primaire, c’est-à-dire V0 V,.
- Grâce à la supposition faite sur la proportionnalité du flux et des ampères-tours magnétisants, le diagramme de la figure 11 restera toujours semblable à lui-même quand V, V0 varie.
- Tirons donc de ce diagramme :
- L’angle », de décalage de l’intensité primaire par rapport au voltage primaire of ou Vj — Vo;
- Le rapport de ces deux mêmes quantités :
- L K
- V, - V0_ “
- Ceci étant, supposons le problème résolu et considérons sur la figure 12 le diagramme intégral des voltages et intensités.
- a\0 est la chute intérieure de voltage dans le primaire du transformateur horizontal, chute qui se décompose en chute ohmique ab et chute due aux fuites bY0-
- De même eV0 la chute intérieure dans le demi-bobinage supérieur du transformateur vertical et eV0 celle dans le demi-bobinage inférieur.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Trois remarques essentielles sont à faire sur ce diagramme :
- Première remarque. — La différence de poten-
- Fig. i».
- tiel V2 Y3 (fig. i3) fest la somme géométrique des deux forces contre-électromotrices \2e et V3c dues au flux commun du transformateur ver-
- tical, les secteurs Vse et V36‘ étant égaux et parallèles, auxquels il faut ajouter la différence géométrique ec des deux vecteurs eV0 et V0c chutes intérieures de voltage. Le vecteur ec n’est autre que la chute intérieure due à la différence des deux intensités I2 ^ — 13 agissant sur la résistance intérieure et la self de fuite.
- De plus, le point m est le milieu de V2 V3 et de ec.
- Cette remarque nous conduit immédiatement à la construction du quadrilatère V2ee V3. Construisons en effet le diagramme particulier du moteur vertical (voir fig. i/|) :
- og est le voltage aux bornes du secondaire arbitrairement pris, oa les ampères-tours secon-
- daires, oh le voltage induit dans le secondaire par le flux, oh les ampères-tours magnétisants pour ce flux, od les ampères-tours primaires qui ne sont que la différence des ampères-tours : n2
- Fig. 14.
- (I2^ — I3). Delà la force contre-électromotrice oc et le voltage aux bornes du primaire of, c’est-à-dire V, V,.
- Le vecteur cf de la figure 14 n’est autre que le vecteur ec de la figure il.
- Grâce à l’hypothèse faite, la figure 14 restera toujours semblable à elle-même quand Vs V3 varie, tirons-en donc :
- Le décalage (3 de la chute intérieure r/par rapport au voltage aux bornes of, c’est-à-dire V2 V3;
- Le voltage x de l’intensité primaire par rapport à la chute cf;
- Le décalage y de la force contre-électromotrice oc par rapport à of.
- Etant donné le voltage V2 V3 de la ligne, les angles a et pet ; suffiront à l’exécution du quadrilatère Y2 emc V3
- Deuxième remarque. — (Voir figure i5.) Le vecteur m V0 est la demi-somme géométrique des vecteurs e V0 et c V0 donc son rapport à la somme géométrique l3#l3 est deux fois plus petit que
- eV0 cV0 . , . ,
- le rapport de —-— ou -j— qui est égal a
- *2
- L
- /
- /*2 + 1», o)2
- Poui
- abréger, soit :
- = l-J?
- h # L * V
- +
- K,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série). — N6 6
- D’autre part, comme nous devons avoir:
- È # # È = <»
- cL que nous avons :
- I.
- V ___V
- v I • v 0
- K,
- nous en tirons :
- m V0
- v,v0
- K,. K.,.
- Donc, d’après une propriété que nous avons déjà trouvée précédemment, le point V0 se trou-
- Fig. i5.
- verasur un cercle, lieu des points dont le rapport des distances km et à Y, est K2 K,.
- Troisième remarque. — (Voir ligure i5.) Le vecteur mY0 étant la somme géométrique de deux autres vecteurs proportionnels à l2 et à ï3 respectivement et décalés de ces vecteurs du même angle a (de la figure i/(), sera lui-même proportionnel au vecteur 12 ^ I3 et décalé du même angle.
- D’autre part, V, V0 est décalé du vecteur 1, de l’angle —cpt de la figure 11 ; or le vecteur 1213 doit être opposé au vecteur I, donc mV0 et V0 V) se feront entre eux l’angle 180" —«p — a. Donc le point V0 est situé aussi sur le cercle, lieu géométrique des sommets des angles i8o° <$ — a dont les côtés passent par m et Vc.
- La construction pour trouver V0 s’ensuit facilement :
- On construit les diagrammes particuliers des deux transformateurs (fig. n et 14) et on tire :
- <pi = décalage de 14 par rapport à V0
- Vr '
- K2 — \//,22 “j- IS2 w*;
- [3 décalage de la chute de voltage intérieure du transformateur vertical et due à l’action de la différence — 1» sur la résistance intérieure ar2 et la self de fuites a I2 par rapport au voltage V3-V3;
- a décalage du vecteur I2 — I3 par rapport à la chute intérieure dont il èst question ci-dessus;
- Y décalage de la force contre-électromotrice induite par rapport au voltage primaire V2 — V3 du transformateur vertical.
- On construit le quadrilatère V2e me V3 de la figure i3.
- On trace le cercle lieu géométrique des points dont le rapport des distances au point V| et m est Ki K2.
- On trace le cercle lieu géométrique des sommets des angles i8o° -j- <p —a dont les côtés passent par m et Y,.
- L’intersection des deux cercles donnera le pointV0qui réuni à c et ke (fig. .5) donnera des vecteurs déterminant, en grandeur et phase, les intensités I2 et I3. En effet, il suffit de diviser ces vecteurs par % K2 et les décaler de a.
- On déterminera l’échelle dés diagrammes particuliers (fig. ri et 14) qui a été jusqu’ici laissée arbitraire de manière à les mettre, en harmonie avec le diagramme delà figure i5 qu’on vient de construire et on déduira les voltages aux bornes du secondaire diphasé en grandeur et décalage respectif (qui ne sera pas nécessairement 90°).
- Jusqu’ici j’ai supposé la proportionnalité entre le flux et les ampères-tours magnétisants. Si, après avoir fini la construction, on s’aperçoit que le coefficient de proportion a été mal choisi, on en choisit au sentiment lin autre plus approché en suivant la tangente de la courbe de saturation.
- La construction précédente n’implique nullement la disposition symétrique des trois voltages Y, Va V3. Ceux-ci peuvent être quelconques. Enfin, elle n’implique pas non plus un seul rap-
- port de —. n 1
- (A suivre.)
- Pestarini.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- La houille blanche en Russie. —
- P. Gurewitcti.
- Dans la Russie d’Europe seule (y compris la Finlande, l’Oural et le Caucase), l’énergie hydraulique utilisable peut être évaluée à environ iooooooo de kilowatts (soit i 3 400000 chevaux). [A titre de comparaison : la puissance hydroélectrique de l’Allemagne (Bavière particulièrement) est de i Son ooo chevaux environ ; celle de la Suisse 2 53a 000 chevaux et celle de la Suède plus de 6 000 000 de chevaux dont environ 3 5noooo non utilisés. D’après les statistiques publiées par le ministère du Commerce japonais, le Japon possède 383 stations hydro-électriques d’une puissance totale de 2 172 000 chevaux.]
- Tandis qu’au cours de l’année 1912 les Etats-Unis produisaient 2/171000 chevaux, le Japon /|5oooo, la Suisse 3oo 000 et l’Italie (province du Piémont seule) plus de 400000 chevaux par l’utilisation de l’énergie hydraulique, la capacité totale des installations hydro-électriques était en Russie, au cours de l’année 1910, à peine de a5o 000 chevaux, ainsi qu’il résulte des enquêtes faites par la Société technique impériale Russe. Encore 80 % de ces installations ne produisaient-elles qu’une puissance unitaire d’une dizaine de chevaux utilisée pour actionner des moulins, des scieries, de petites usines ou des installations agricoles, les machines génératrices étant généralement d’un modèle primitif. Cependant, au cours de ces dernières années, il s’est produit un mouvement en faveur des turbines modernes les plus parfaites. Durant la période 1890-1900, la production annuelle des ateliers de construction de turbines atteignait un total de quelques centaines de chevaux seulement ; au cours de la dernière décade, ce total a été porté à 2 000 chevaux par an. Ces dernières années, la production annuelle atteignit 7 000 chevaux. C’est pourquoi la puissance totale des turbines hydrauliques
- construites en Russie durant ces 25 dernières années est de 5o 000 à 60 000 chevaux. Cependant la production de l’une des plus anciennes maisons suisses atteint depuis sa création un total de 4 800 turbines représentant une puissance de 2660000 chevaux. En outre, les ateliers de construction russes construisent à peu près uniquement les petites turbines simples, les grandes turbines perfectionnées modernes étant importées. Le principal fournisseur de la Russie pour ces machines, ainsi que pour toutes les autres d’ailleurs, est l’Allemagne. La valeur des installations hydrauliques importées par ce pays dans le courant de l’année 1909 a été de 3oi 000 marks ; en 1910 : 455 000 marks ; en 1911 : 248 000 marks ; en «912 : 218000 marks ; en 1918 : 25 1 000 marks.
- Le nombre des machines importées d’Allemagne a été en 1913 de 77 auxquelles viennent s’ajouter quelques importations de Suède, de Suisse et surtout des Etats-Unis. Ces nombres montrent, combien est peu importante, en Russie, l’importation des machines hydrauliques, la cause résidant, ainsi que nous l’avons vu, dans la faible importance unitaire des installations de ce pays.
- D’après les statistiques les plus récentes qui donnent pour 1913 des renseignements sur 80 stations électriques parmi les 225 existant en Russie, 47 stations sont munies de machines à vapeur représentant une puissance totale de 221 000 kilowatts; 16 de moteurs à gaz ou à huile lourde représentant une puissance de 9572 kilowatts ; et 16 stations (d’une puissance totale de 9692 kw.) sont pourvues simultanément de machines à vapeur et de moteurs à combustion interne. Une seule station (à Suchum Kale, Caucase) possède une installation hydro-électrique pourvue de turbines horizontales Francis d’une puissance totale de 435 kilowatts.
- Il serait inexact de conclure de ces données que la Russie, dont la majeure partie du terri-
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- est constituée par des plaines, ne possède pas de chutes d’eau utilisables. Non seulement dans les districts frontières de la Finlande, du Caucase et de l’Oural, mais en Russie même, plus particulièrement dans le Nord-Ouest et le Sud-Ouest, se trouvent des chutes d’eau très importantes inexploitées. C’est dans ces contrées où la population est dense que l’industrie est particulièrement développée à un point tel que la nécessité de la production économique de l’énergie est devenue urgente. La mise en exploitation de l’énergie hydraulique des provinces du Nord-Ouest est d’une grande importance, surtout en raison de leur éloignement des centres miniers du Sud qui les rend tributaires des importations de charbon.
- Les rapides de la Dvina occidentale possèdent à eux seuls une puissance estimée à environ 120000 chevaux qui suffirait à alimenter économiquement les provinces de la Baltique (dont la plus importante est le district de Riga) et. les provinces de la Dvina en énergie électrique. La puissance du Niémen pourrait également être exploitée aisément. Dans une direction un peu plus au Nord, les rapides de la Wolchow, coulant du lac Ilmen au lac Ladoga, pourraient fournir à Novgorod une puissance de 3o ooo à fio ooo chevaux et les rapides de la rivière Msta, déversoir du lac Ilmen, environ 3o ooo chevaux. La cataracte de Narwa, formée à proximité de la ville du même nom par une chute de 8 à io mètres de la rivière Narwa coulant du lac de Peipus au golfe de Finlande, est la seule source d’énergie hydro-électrique alimentant une multitude d’usines. L’exploitation totale de cette chute fournirait une puissance de /(o ooo à 70 ooo chevaux. Dans la province d’Olonetz une puissance considérable pourrait être créée en exploitantl’énergie de la Suna ( 10 ou à 20 ooo chevaux) et des rivières Wyg, Suchona et YVytegra.
- En Russie orientale, l’exploitation des chutes delà Belaja et de la Tchusowaja, ainsi que celles des nombreux lacs formés par des barrages, redonnerait une vigueur nouvelle à l’industrie métallurgique des provinces de l’Oural dont primitivement les riches gisements de fer magnétique et manganésé alimentaient toute la Russie en feY.
- Par suite de la rareté du combustible minéral auquel devait être substitué le charbon de bois, l’industrie sidérurgique de l’Oural ne put sou-
- tenir la concurrence de la Russie du Sud qui disposait de mines de charbon importantes. L’électrométallurgie se développerait donc rapidement dans cette région, l’énergie électrique pouvant être produite économiquement, car à côté du fer se trouvent également d’importants gisements de cuivre, de platine et d’autres métaux.
- Finalement, dans la Russie sud-orientale, la mise en valeur des rapides du Dniéper produirait une énergie de 120 ooo à 200 ooo chevaux. Ces rapides, au nombre de neuf, dénommés « Porogi », se trouvent à une distance de I7 kilomètres en aval de la ville d’Ekaterinoslav et constituent un grand obstacle à la navigation dans le cours méridional de la rivière dont la largeur est de 3oo à 36o mètres.
- Trois des rapides les plus dangereux dont la chute est de 2 ni. 70 à 3 m. 60 présentent un aspect pittoresque assez semblable à celui du Rhin à Schalïhouse. Quand on considère que les rapides du Dniéper sont situés au centre des provinces sidérurgiques de la Russie méridionale, on conçoit quelle importance présenterait une usine hydro-électrique d’une puissance de plus de 100 ooo chevaux fournissant à ces districts de l’énergie électrique à bas prix.
- Le Bug, ainsi que le Dniester à Iampol, forment également des cataractes importantes. Cette dernière rivière est le plus rapide des cours d’eau russes.
- La mise en état de navigabilité des rivières irait de pair avec l’exploitation de leur énergie et, de cette façon, il serait remédié à l’absence des chemins de fer et des routes sur de vastes étendues.
- Dans le Caucase, et particulièrement dans le Turkestan (possessions russes en Asie Centrale) l’irrigation des provinces qui souffrent de la grande sécheresse serait mise en œuvre en même temps et l’importance déjà grande de cette contrée, qui ne fera que croître après la guerre, serait favorablement allectée par une telle entreprise. Blus de la moitié de la quantité de coton manufacturée en Russie provient du Turkestan.
- De ce qui précède, il résulte donc que la mise en valeur des forces hydro-électriques de la Russie pose de vastes problèmes aux ingénieurs hydrauliques et aux capitalistes. De grands capitaux sont nécessaires pour la mise en exécution de ces projets. Ces capitaux ne pourraient
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- être réunis qu’avec difficulté en Russie après la guerre, mais pour des projets de moindre envergure la chose ne serait pas impossible. Déjà en 191 u, la « Concession Stuart » fut accordée par le gouvernement russe à un groupe de capitalistes anglais pour l'exploitation de la rivière Terek et du lac Goktcha (4*5 mètres au-dessus du niveau de la mer) et l'installation hydro-électrique d’une puissance de 4o ooo kilowatts destinée à alimenter économiquement le Caucase septentrional et la Transcaucasie eu énergie électrique. Récemment, un autre projet a été mis à exécution dans le Caucase pour l’exploitation des rivières Kuban et Petite Laba. Les frais de construction ont été évalués à environ i5 ooo ooo de roubles, la puissance de la station hydro-électrique étant de 45 ooo chevaux. Selon les journaux russes, les conditions du contrat concernant la cession du terrain nécessaire à l’installation ont été ratifiées par le vice-roi du Caucase.
- Très prochainement, la puissance hydraulique de la Finlande seraprobablementexploitée.'Deux compagnies ont fait de longs efforts dans le but d’obtenir des concessions pour l'installation de stations hydro-électriques. Lune d’elles, la « Company for Transmission of Waterfall Power » au capital de 6ooo ooo de roubles, possède quelques chutes importantes sur la rivière Wuoxen (province de Wyborg) ; la seconde est la « Company for long distance stations ». Le siège de ces deux sociétés est à Petrograd. Le capital-actions de la dernière (4 ooo ooo de roubles) est placé sous le contrôle de l’« lmatra », Société anonyme pourla production et la distribution de l’énergie électrique à Bruxelles, et la « Banque d’entreprises électriques Zurich », (capital actions de 75000000 de roubles), montée par des capitaux en majeure partie allemands, y possède de grands intérêts. Le but principal de la Société lmatra est l’exploitation de la petite chute d’Imatra en Finlande, propriété de sa filiale la « Company Force » d’IIelsingfors. Le lit de la rivière Wuoxen (ou Voksal se rétrécit dans cette région et de 177 mètres se réduit à 47 mètres, faisant une chute de plus de 20 mètres, sur un parcours de 1*5 mètres mettantainsi unctrès grande puissance à la disposition des concessionnaires. Selon la Gazette industrielle et commerciale russe, une commission fut nommée en janvier 1 <> 13 par le Sénat finlandais pour discuter la question de
- l’exploitation des chutes delariviè vue de la production de l’énergie nécessaire à l'électrification des chemins de fer de l’Etat finlandais.
- Un projet de construction de stations électriques d’une puissance de 85 ooo chevaux, aux chutes d’Imatra, et nécessitant un crédit de
- ooo ooo de marks finlandais futprésenté à cette commission. La « Company for Transmission of Waterfall Power » mentionnée plus haut fut autorisée au cours de l’été de ipi-S à soumettre un autre projet d’une grande ampleur. Il comporte un canal d’une longueur de 18 kilomètres débitant 5no mètres cubes à la seconde. Les frais de construction du canal avec les barrages et les vannes y compris les installations électriques ont été estimés à 100 ooo ooo de marks finlandais. La Compagnie présenta ce projet au Sénat en 191!, sollicitant les concessions nécessaires à sa mise en exécution. La plus importante chute du Wuoxen, la chute d’Imatra appartenant à la Couronne et son débit devant être considérablement diminué par l’entreprise, la Compagnie lui proposa à titre d’indemnité la fourniture gratuite de l’énergie électrique aux chemins de fer finlandais sur la ligne Wyborg-Petrograd et le paiement d’une indemnité annuelle de 5oo ooo marks finlandais pendant les trois premières années ; 1 ooo ooo de marks pour chacune des trois années suivantes et ensuite 1 5o >000 marks par an; au bout de 90 ans l’entreprise entière reviendrait de droit au gouvernement finlandais. E11 outre, une puissance électrique de 5o ooo kilowatts serait fournie à bas prix aux consommateurs finlandais. La puissance totale de l’installation calculée à 1 600 ooo ooo de kilowatts-heure par an est suffisante pour répondre à toutes les nécessités futures de l’éclairage, des tramways, de l’électrification des chemins de fer des provinces de Wyborg et Petrograd et de l’industrie privée dans le district de Petrograd. Le gouvernement finlandais transmit le projet au bureau des installations hydroélectriques à Stockholm pour examen et approbation. En mai 1914 la commission du gouvernement présenta son rapportau Sénat et proposa certaines modifications. Celles-ci comportaientla construction d’un tunnel dans le but d’augmenter la sécurité du canal. Les experts évaluèrent le prix du projet à 157000000 de marks finlandais. Le Sénat renvoya sa décision jusqu’à l’automne • et ordonna la continuation des études. Un projet
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- intermédiaire fut suggéré qui proposait la construction d’un certain nombre de stations échelonnées le long du Wuoxen et développant graduellement une puissance de ion ooo à 600 000 kilowatts d’après le même système que celui adopté à Laganen Suède. I 11 même temps, des demandes furent adressées aux ministères russes de l’Intérieur, de la Guerre et de la Marine, tendant à fixer les besoins futurs de Petrograd en énergie électrique pendant vingt années. Ces projets ont été abandonnés à l’ouverture des hostilités, mais il n’en reste cependant pas moins certain que la très importante question de l’alimentation économique du district de Petrograd en énergie électrique devra être solutionnée dans un avenir très prochain.
- Selon la Gazette commerciale et industrielle russe la « Company for Transmission of Water-fnll Power » a récemment reçu du gouverneur dé Wyborg les concessions nécessaires à la construction • d’une station hydro-électrique aux chutes de Rouchiali, propriété de cette Société. La puissance de l’installation projetée est de 80 000 chevaux produite par neuf turbo-généra-tric.es de 10000 chevaux chacune. Il est encore difficile de prévoir de quelle manière le problème de l’exploitation des chutes finlandaises en vue de l’alimentation électrique de Petrograd sera résolu, mais la guerre aura du moins démontré la nécessité-absolue de la mise en valeur des richesses hydro-électriques de la Russie, non seulement au point de vue économique, mais surtout au point de vue de la sécurité nationale.. "La diminution du prix de l’électricité dans le district de Petrograd donnerait également un nouvel essor à l’industrie et permettrait l’électrification des réseaux de chemins de fer. Le tarif général du kilowatt-heure, très élevé à Petrograd, est de 3o kopeks (o fr. 75) pour l’éclairage priyé(à Bèrlin 45 pf., soit o fr. 55). Le tarif moyen perçu par les stations électriques de Petrograd en 1915 était de 19,1 3 kopeks (o fr. 5<>) pour l’éclairage privé et de 5,42 kopeks (o fr. 15) pour l’industrie par kilowatt-heure. En dépit de ces tarifs élevés, les quatre stations de Petrograd ont fourni iï5ooo ooo de kilowatts heurependant l’ani\ée 1915. Relativement au nombre de consommateurs d’énergie électrique, Petrograd avec 38 consommateurs par moo habitants est plus favorisée qué les autres capitales européennes. En comparant les quantités d’électricité engen-
- drées on trouve que la consommation dé Berlin était, pendant l’exercice 1911-1912, de 170 kilo-watts-heure par habitant; celle de Londres, pendant l’exercice 1910-1911, de 110 kilowatts-heure, celle de Vienne de 72, et celle de Petrograd, de 64 kilowatts-heure seulement. Il résulte clairement de ces chiffres que l’emploi de l’électricité peut prendre une grande extension à Petrograd.
- Pour terminer, il convient de jeter un coup d’œil rapide sur l’état dé l’industrie électro-chimique en Russie dont le développement est intimement lié à celui des exploitations hydro-électriques. La condition essentielle du développement de l’industrie électro-chimique réside en effet dans la possibilité d’obtenir le courant en grande quantité à un prix aussi réduit que pos sible. L’industrie hydro-électrique n’étant encore qu’à ses débuts, l’industrie électro-chimique est, par suite, d’une importance minime et la puissance totale des usines électro-chimiques atteint difficilement 6 ooo kilowatts. La Russie ne produit pas d’aluminium; deux fours seulement produisent du carbure de calcium contre 70 en Europe occidentale.
- La production de l’acier électrique n’a qu’une importance très faible et une seule usine fabrique des fei ro-alliages ; ces produits métallurgiques étaient en grande partie importés d’Allemagne.
- Cependant, la production électrique des fej*ro-alliages et du cuivre électrolytique se'rait particulièrement. aisée dans le Caucase.
- L’industrie du chlorate de potasse, produit jouant un grand rôle dans la fabrication des’ poudres et des allumettes est également peu développée; deux usines seulement dans la pi’Or-vince de Petrikau et aux chutes d’Imatra fabriquent ce pioduit.
- Il n’existe aucune usine s’occupant de la fabrication des nitrates artificiels, du carbo-rundum, etc., produits importés en grandes quantités.
- Mais il est certain que l’industrie électro-chimique prendra un grand développement le jour où les richesses hydrauliques naturelles seront mises en exploitation.
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- Nouvelles usines hydro-électriques en Norvège.
- En Norvège, plusieurs nouvelles entreprises industrielles faisant appel à la force hydro-électrique sont, soit en voie de création, soit à leurs débuts.
- Au nombre des premières, il convient de signaler une usine de production de l’aluminium. On n’apprendra pas sans intérêt en France que la Compagnie Norvégienne qui installe cette usine et va l’exploiter a acquis — suivant ce que relate notre confrèrè Engineering — la totalité des actions de la Société Anonyme des Bauxites du Var — Société qui exploite d’importants gisements de bauxite; — en outre, la Compagnie étrangère s’ëst assurée des droits sur d’autres gisements de la même région.
- Après transformation de ces minerais en alumine, la Compagnie exportera cet oxyde en Norvège où il subira la transformation finale.
- L’entreprise n’est pas de mince importance, puisqu’elle se propose de produire quelque 4 000 tonnes d’aluminium par an, soit un tonnage correspondant au dixième de la production européenne actuelle et au vingtième de la production mondiale.
- Le capital social est d’environ 17,5 millions de francs. La force motrice sera fournie par les chutes de Hoyang dont on utilisera d’abord 20-000 chevaux, réservant pour plus tard 40 000 chevaux
- Etant donné la nécessité d’importer l’oxyde et l’espoir de réexporter une bonne part de la fabrication qui dépassera notablement la consommation nationale, on a recherché le voisinage d’un port en eau profonde, toujours libre de glace, pour y édifier l’usine. Des quais seront construits pour permettre l’accostage des plus grands steamers.
- D’autre part, la mise en état d’exploitation des chutes de Bjôlvevasdrag est en bonne voie; on perce actuellement un tunnel à cet effet et la hauteur de chute, 870 mètres, sera la plus grande utilisée en Norvège. La puissance disponible finale sera de 45 000 chevaux mais on 11’en pourra utiliser toutd’abord que 20000. Une usine hydraulique provisoire de 200 chevaux a été installée.
- L’énergie de la chute sera employée à la fabrication de carbure, cyanamide, ammoniaque,
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- acide sulfurique et sulfate d’ammoniaque.
- The Arendals Waterfalls Company a porté de 20 000 à 35 000 chevaux la puissance de son usine hydro-électrique de Bollefos. Le capital social a été augmenté de 1950000 francs environ. On prévoit que les bénéfices nets s’élèveront à 420 o"0 francs par an.
- Dans la Norvège septentrionale, à Otoferi, se trouve une concession, celle des mines de Bjorkaosen, dont les travaux étaient presque complètement arrêtés lorsque éclata la guerre., Depuis et en raison même de cet événement, la Compagnie exploitante a obtenu une prolongation de concession et l’exploitation a repris l’été dernier. Un certain nombre de sondages au .diamant, dont les profondeurs totalisées font plus-de 2000 mètres, effectués pour reconnaître la valeur du gisement (sulfate de cuivre), ont donné des résultats satisfaisants. Au printemps prochain, on construira une usine hydraulique provisoire dont la mise en marche précédera de peu l’érection de l’usine définitive. L’eau destinée à la séparation du minerai sera amenée par un tunnel de i 400 mètres de longueur et l’on compte traiter annuellement 200 noo tonnes de minerai;
- Une nouvelle fabrique de carbure qu’on va construire près deBergen recevra l’énergie d’une centrale qui doit utiliser une partie des chutes de Blaafold, soit i5 000 ,120 000 chevaux sur les 100 000 que peuvent rendre ces chutes. La « Blue River » qui forme ces chutes possède le bassin hydrographique le plus abondamment alimenté de toute la Norvège; celui-ci fournit une moyenne de i 38 litres par seconde par kilomètre carré et les industries qui utiliseront l’énergie des chutes de Blaafold ont cliançe de devenir des plus importantes dans la région occidentale
- Les nouvelles usines à carbure seront édifiées à Matre Firth et exploitées exclusivement par des étrangers. La production sera de 20 5oo tonnes par an.
- A Bjôloo, on aménage les chutes pour disposer tout d’abord de 3o 000 chevaux dont une partie sera employéeàla fabrication de cyanamide et de sulfate d’ammoniaque. L’usine hydro-électrique coûtera environ 8,5 millions, ou 27a francs par cheval, tous frais compris. Les usines absorberont un capital de 9 750 000 francs.
- (Engineering.)
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- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Câbles électriques pour réseaux souterrains — H. P. Austin.
- Les câbles constituent la partie vitale des réseaux de distribution souterraine et il doit être apporté le même soin dans leur sélection et leur installation que dans l’installation du réseau lui-même Le choix des câbles est surtout réglé par les conditions locales, certains types convenant mieux dans certaines conditions d’humidité ou de développement d’actions électrolytiques. Plusieurs substances peuvent être employées en proportions variables pour constituer l’isolation, mais en outre les produits etles procédés d’imprégnation sont très variables dans le cas de l’isolation à la toile ou au papier.
- Au coui s de ces dernières années des progrès sensibles ont été réalisés dans la manufacture des câbles sous tube de plomb pour service sou terrain. Les câbles employés usuellement peuvent être classés en '1 groupes :
- (a) Conducteurs pleins.
- (b) Câbles à conducteurs .concentriques.
- (c) Câbles à conducteurs multiples.
- Ces deux derniers types sont établis de façon à donner une section de cuivre maxima et à réduire l’isolant au minimum nécessaire. Ces câbles permettent une densité maxima du courant èt sont souvent employés avantageusement lorsque des courants additionnels peuvent être nécessaires. Le câble à conducteur concentrique est généralement utilisé pour les distributions secondaires où une grande capacité est nécessaire dans un câble à deux conducteurs. Le câble à conducteurs concentriques est généralement à triple conducteuret peut être utilisé soit pour les distributions primaires, soitpour les distributions secondaires, mais il convient particulièrement pour les distributions à haute intensité sous basse tension.
- Les matériaux employés généralement pour l’isolation des câbles sont la gomme, la toile et le papier. Nous décrirons rapidement les caractéristiques de chacun de ces trois isolants en indiquant les conditions auxquelles ils s’adaptent particulièrement.
- CoMPAHAISON DES ISOLANTS.
- Gomme. — Le para, lorsqu’il est soigneuse-mentpréparé et appliqué, convient très bien pour les conditions générales. La gomme possède un grand pouvoir diélectrique et est également très élastique ; c’est pourquoi les câbles isolés à la gomme résistent parfaitement aux tractions et aux flexions, ce qui n’a pas lieu dans le cas de l’isolation à la toile ou au papier. En outre, la gomme n’est pas attaquée par l’eau pure ne contenant ni acides ni autres agents destructeurs. Cette caractéristique présente un grand intérêt dans les réseaux humides où les câbles sont constamment en contact avec l’eau. L’isolation devient d’ailleurs moins bonne si la gomme n’a pas été préparée scientifiquement et soigneusement.
- L’isolation à la gomme présente l’inconvénient de ne pas permettre réchauffement du câble au-dessus d’une certaine température limite ; elle est avantageuse pour les câbles fins et à faible épaisseur d’isolant et convient particulièrement pour les réseaux humides à température normale et nécessitant une grande section de cuivre.
- Toile. — L’isolation à la toile donne particulièrement des résultats satisfaisants dans le cas des conducteurs de forte section et pour les hautes tensions.
- Cette isolation est constituée par des couches de coton ou de mousseline vernis, enroulées autour du conducteur et séparées par une faible épaisseur d’un composé plastique. Le pouvoir diélectrique du coton verni est très élevé. Le composé plastique a pour but d’éviter le décollement de l’enveloppe isolante, d’augmenter sa flexibilité, de permettre de la plier sans rompre l’enveloppe isolante et d’cmpêcher l’entrée de l’humidité.
- Un câble isolé au coton verni ne peut supporter une flexion d’un rayon inférieur à six fois son diamètre. Cette isolation ne convient donc pas pour les câbles de faible section et à faible isolation. Relativement à sa résistance à l'humidité l’isolation au coton verni est intermédiaire entre la gomme et le papier imprégné.
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- L’isolation au coton verni admettra une grande intensité pour tout conducteur souterrain, même si le conducteur est à grande section et sa radiation calorifique faible, mais à condition de ne pas être soumis à une humidité trop intense ou à des actions électrolytiques.
- Papier. — L’emploi de l’isolation au papier pour les canalisations électriques souterraines est très répandu à l’heure actuelle. Les bandes étroites de papier sont enroulées en spirale jusqu’à ce que le pouvoir diélectrique désiré soit obtenu et sont imprégnées ensuite d’un composé hydrofuge.
- La valeur diélectrique d’un papier imprégné dépend non seulement de la qualité du papier mais en grande partie également de la composition et de la fluidité du produit d’imprégnation.
- L’isolation au papier imprégné est résistante et présente des qualités uniformes mais est moins flexible que l’isolation à la toile. Un câble isolé au papier ne peut être plié sous un rayon inférieur à huit fois son propre diamètre, son prix est moindre que dans le cas d’isolation à la gomme ou à la toile et il peut être soumis à des températures plus élevées que ceux-ci sans inconvénient. Mais, par contre, sa détérioration par l’humidité est rapide et la durée de ses services est subordonnée à l’étanchéité du tube de plomb qui le contient; par suite, celui-ci doit être légèrement plus épais que pour les autres procédés d’isolation.
- Les câbles isolés au papier seront employés avantageusement dans les canalisations souterraines traversant des terrains secs et ne donnant pas lieu au développement d’actions électrolytiques.
- Quoi qu’il en soit, dans le choix des câbles isolés sous tube de plomb les conditions locales devront jouer le rôle prépondérant. Le degré d’humidité, la possibilité des actions électrolytiques, la température, la flexibilité nécessaire du câble sont autant de considérations qui servent à déterminer le type d’isolation dans chaque cas particulier.
- Intensité maxima ne cochant dans i.hs dii i i:iii:nts
- TYPES DE CAI1I.ES.
- La table suivante don ne les intensités maxima de courant admissibles dans les câbles à isolation à la gomme, à la toile ou au papier d’après
- la « General Electric Company ». Les conditions du service telles que la température initiale de divers réseaux de canalisations souterraines et leur radiation calorifique varient sur une grande échelle. La table ci-dessous est basée sur une température initiale de 20° C et admet une température maxima de f><>° C pour la gomme et de 80" C pour l’isolation au coton verni et au papier.
- La gomme est meilleur conducteur de la chaleur que le papier ou le coton, mais elle ne peut supporter une température élevée.
- Le coton verni conduit légèrement mieux la chaleur que le papier imprégné mais, étant donné que l’isolation au papier supporte une température légèrement plus élevée, l’intensité maxima admissible dans ces deux isolants est à peu près identique.
- Tableau I.
- Intensités maxima du courant dans des câbles isolés à la gomme, au coton ou au papier. Température initiale : 10°C.
- CALIBRE DU CABLE CABLE A 8IMPL gomme élévalion 3o®C ampères E CONDUCTEUR coton verni ou papier élévation 6o°G ampères TABLE A TROIS CONDUCTEURS gomme et coton verni élévation 3o°C papier 35°G ampères par conducteur
- A OOO OOO 1 400 1 750
- 1 5oo 000 1 200 i 5oo . . .
- t OOO OOO 900 1 15o
- jào 000 750 900
- 5oo 000 55o 660 440
- 400 OOO 460 56o 36o
- 3 OO OOO 3 70 45o 290
- 'a5(1 OOO 820 890 2'5o
- '200 OOO ‘A^O 310 2 I O
- 140 OOO 2 20 260 175
- 125 000 180 210 140
- !0n OOO 160 ‘9° I 2 0
- 80 OOO 140 165 I IO
- 60 OOO I IO 13o 85
- 4o 000 7r’ 9° 60
- N° 6B. et
- S solide !)() 60 4o
- E. G.
- (Eleclrical World, a5 décembre 1915.;
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- m LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXÎI (2e Série). — N°6\
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- La situation économique de l’industrie électrique allemande en 1915.
- A en croire la presse allemande, jamais l’industrie électrique ne connut plus grande prospérité que dépuis l’ouverture des hostilités. Voici le tableau qu’en traçait, en août 1915, la Wirtschafïliche 'Correspondenz :
- En général, les grandes entreprises ont peu souffert dé la guerre. Toutefois, les grosses commandes pour l'Etranger ont manqué ; mais ces entreprises ont trouvé du travail par le fait quelles ont équipé en grand leurs usines en vue de l’exécution de commandes pour la guerre. De même, le marché intérieur n’a nullement pâti ; il a même en partie manifesté une activité très notable. Il faut surtout signaler que l’industrie du matériel pour courants à faible intensité a été extrêmement favorisée par la guerre et que beaucoup d’entreprises qui marchaient assez médiocrement auparavant se sont rétablies de façon exceptionnellement rapide après l’ouverture des hostilités et se trouvent actuellement dans une situation extrêmement bonne. Heureusement, elles escomptent déjà que la guerre ne peiït être éternelle.
- Les résultats financiers de l’année 1914 peuvent, pour les grandes entreprises de l’industrie ëlectriquè, être considérés comme entièrement favorables, bien qu’il faille constater une diminution des recèttes. Pour un capital-actions de 275 millions de mark, les recettes brutes de 1914 s’élèvent à 19,28 % contre 20,60 % en 1918. Il faut en déduire environ 5,iG % contre 6,01. Les bénéfices nets se chiffrent donc par 14,12 % au lieu de 14,59 % l’année précédente ; les dividendes se sont abaissés, cependant,~ de 9,8 à 8,5 % . Ce sont là des résultats qu’eu égard aux premières répercussions de la guerre, en août et septembre, on peut regarder comme excellents.
- Pendant les hostilités, l’accroissement des moyens de production a subi un arrêt ; cela ressort des faibles sommes consacrées aux installations nouvelles durant la première année de guerre. De juillet 1914 à juin 1915, le
- chiffre global de ces dépenses n’âtteint qu’à 2 400 000 marks.
- Depuis longtemps déjà le recrutement de la main-d’œuvre présentait quelques difficultés. Avant la guerre même, on s’était efforcé, dans les grands ateliers de constructions électriqués, de substituer la main-d’œuvre féminine au trâ-vail des hommes et l’on y avait remarquablement réussi pour toute une série d’opérations. Au cours delà guerre, l’utilisation des femmès a pris un nouvel essor, en particulier dans l’industrie des appareils électriques pour faibles courants.
- Les grandes sociétés industrielles se sont déjà préoccupées de la situation qui leur sera faite après la guerre; la transaction intervenue récemment entre l’Allgemeine - Elektricitâts-Gesellschaft et les Usines électriques de Berlin le démontre nettement. Il s’agit d’àbord et avant tout des prévisions relatives au marché intérieur, l’avenir de l’exportation étant obscur, pour le moment. Pourvoir toute l’industrie d’énergie électrique à si bas prix que les fabriques doivent renoncer à leurs anciens modes de commande mécanique sera un devoir capital pour notre industrie électrique. Il sè produira une concurrence entre les sources d’énergie qui pourrontfournir le courantélectrique au meilleur marché. A cet égard, les mines de lignite et les chutes d’eau se trouveront en posture favorable. "
- Ce sera également le devoir du Gouvernement Impérial et des divers Etats de suivre ce mouvement et d’empêcher la création d’un monopole privé sur l’énergie électrique. L’industrie électrique allemande conserverait une suffisante liberté d’action si, par exemple, l’État mettait sans retard la main sur les grandes sources de force motrice propres à la production de l’énergie électrique. Les intérêts des consommateurs de courant ne seraient plus lésés de ce fait que par un monopole privé ; d’ailleurs après la guerre, les besoins financiers de l’Empire croîtront de façon si énorme qu’il est de l’intérêt national de s’assurer d’abondantes sources de revenus.
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- NOTES INDUSTRIELLES
- Aiguillage automatique pour chemins de fer et tramways électriques.
- La densité toujours croissante du trafic et l’emploi toujours plus intense des moyens de transport ont eu une répercussion marquée sur le développement des chemins de 1er et des tramways qui a entraîné rétablissement de réseaux à maillés serrées et le perfectionnement des organes mécaniques du service de traction. Les progrès réalisés dans ce domaine et surtout dans la construction des chemins de fer électriques et des appareils sont de nature très variée. Dans leur ensemble, ils tiennent large-ment'compte déS conditions actuelles de trafic par ce fait qu’ils tendent tous vers une plus grande accélération de trafic.
- De plus-, la nécessité d’assurer d’une façon absolue la sécurité du, service avec une vitesse plus grande des trains a conduit à étudier avec une attention toute particulière les appareils destinés au service d’exploitation ou aux signaux
- Des-considérations de rendement commercial obligent souvent à renoncer aux dispositifs anciens pour adopter des solutions plus modernes.
- Les trois facteurs que nous venons de citer — accélération du trafic — augmentation de la sécurité — rendement supérieur du service de la traciion — non moins que la tendance à simplifier dans la mesure du possible le service des employés ont donné l’idée de construire un appareil réalisant automatiquement l’aiguillage dés voitures; cet appareil évite l’emploi d’un homme affecté spécialement au service du changement d’aiguille ou bien l’arrêt forcé de la voiture pour permettre au conducteur de faire cette opération. Dans la plupart des dispositifs automatiques connus, l’aiguillage est réalisé électriquement, le train en marche provoquant le déclanchement de l’appareil d’aiguillage au moyen d’un mécanisme approprié.
- Une solution, à la fois simple et ingénieuse, de ce problème, est donnée par le dispositif d’aiguillage automatique Oerlikon. Cet aiguillage, dont l’utilité , et la sûreté de fonctionnement ont été prouvées pair de nombreuses applications, pratiqués^ permet de la'façon la plus simple au
- wattman de placer l’aiguille dans la position voulue sans arrêt de la voiture : il peut être appliqué à la traction pariil aérien (fourche ou trolley) aussi bien qu’à celle par troisième rail ou caniveau.
- Le fonctionnement et la disposition ressortent du schéma ;fig. i). Comme on le voit, une petite
- rTDÜQD
- l'iff. i. — Schéma indiquant le fonctionnement du dispositif d’aiguillage automatique électrique. — Prise du courant par "fil aérien.
- partie du fil aérien qui se trouve devant l’aiguille est isolée par deux interrupteurs du reste de la ligne. Cette partie isolée du fil aérien est reliée à la ligne par une canalisation spéciale dans laquelle est mise en série la bobine de l’éleçt.ro-aimant qui commande l’aiguille...
- Si le wattman veut passer l’aiguille sans la déplacer, c’est-à-dire si celle-ci se trouve déjà dans la position voulue, il sera obligé de couper le courant en passant sous la partie isolée du fil aérien. De cette façon, aucun courant ne passera dans l’électro-aimant et l’aiguille restera eiFplace. Si, au contraire, il veut déplacer l'aiguillé, il ne coupera pas le .courant pour franchir la partiç:
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- isolée du fil aérien, l’électro-aimantfonctionnera donc et actionnera le levier qui déplacera l’aiguille. Dès que la prise de contact aura quitté la partie isolée, le circuit de l’électro-aimant sera coupé et un puissant ressort ramènera le noyau de l’aimant dans sa position initiale sans toutefois déplacer l’aiguille.
- Si, pour une raison quelconque, on ne pouvait pas intercaler la partie isolée dans le fil aérien, on pourrait atteindre le même effet en intercalant
- Pi B- 2. — Schéma indiquant le fonctionnement du dispositif d'aiguillage automatique. — Prise du courant par les rails.
- un bout de rail isolé comme il est indiqué dans la figure a.
- A l’aide de contacts appropriés (fig. 3), on pourra signaler par des lampes la position de l’aiguille.
- Comme la traction opérée par l’aimant doit servir aussi bien au déplacement de l’aiguille dans un sens que dans l’autre, on a été obligé d’intercaler un mécanisme qui permet de faire tourner le disque commandant la tige de l’aiguille dans les deux sens, tandis que le ressort
- ne sert qu’à ramener le noyau de l’aitnant dans sa position initiale sans rien changer à la position de l’aiguille.
- Les figures schématiques 4 à 7 permettront de comprendre la manœuvre. Les figures 4 et 7 montrent l’appareil dans sa position initiale avant le commencement du mouvement à droite ou à gauche du disque F et de l’axe de commande E, c’est-à-dire quand la bobine A n’est pas excitée et le noyau C dans sa position de retrait.
- P'g. 3. — Schéma du diipositif automatique avec signaux lumineux.
- La figure 5 montre la position après mouvement à droite du disque accompli et noyau attiré et la figure 6 une position intermédiaire pendant le retour du noyau, pour passer de la position de la figure 5 à celle de la figure 7.
- La bielle B est fixée à l’aide d’une articulation par l’une de ses extrémités au tourillon C et porte à l’autre extrémité une surface de contact Bi, qui s’applique alternativement sur les tourillons D et D, du disque F fixé sur l’axe E. Le disque F porte une coulisse G-H. Les tourillons D et D, communiquent par deux bielles K et K( avec les tourillons L et L, de la bielle B. Quand, par suite de la fermeture du courant, le noyau C est attiré de la position donnée par la figure 4 vers le haut, entraînant avec lui la bielle B coulissant dans les coulisseaux N, des bielles K et K,, le buttoir M de la bielle B glisse le long de la bielle K et la surface de contact B, vieni s’appuyer contre le tourillon D qui va prendre par suite la position de la figure 5 où le buttoir
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- .1 limite sa course. Si le courant est coupé, le noyau C et la bielle B reviennent à leurs positions de la figure 7. La position de biais de la bielle B est atteinte par le fait cpie le tourillon L vient butter comme l’indique la figure 6 pendant le mouvement de retour du noyau C contre la
- •yw 1
- Fig. 6.
- Fig.
- Schéma de la manœuvre du mécanisme de commande de l’aiguillage automatique.
- partie inférieure de la coulisse gauche Nj et donne ainsi un mouvement de rotation à la bielle B autour du point O, jusqu’à ce que le buttoir M vienne butter contre le côté de la bielle K,. La bielle B trouve alors dans la position verticale pour le mouvement à gauche du disque F à la prochaine impulsion de l’électro-aimant.
- mande sont placés dans des boîtes en fonte
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- étanches de sorte que les mécanismes intérieurs sont complètement à l’abri des intempéries. De
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- même l’amenée de courant se fait par une boîte de jonction absolument étanche.
- horizontalement dans le sol (fig. 8), l’autre est construit pour être monté soit contre un mur, soit au mât supportant le fil aérien (fig. 8 bis).
- La figure y montre une petite dérogation à la forme habituelle, en ce sens que le mouvement rotatif du disque est provoqué par un cliquet fixé dans la bielle B.
- Par la simplicité sans pareille de sa construction et la sûreté de son fonctionnement, ainsi que par l’économie réalisée par son emploi, l’aigüillage automatique Oerlikon s’impose pour toute exploitation rationnelle d’un réseau de traction électrique. L’emploi du courant direct de traction pour la commande de l’appareil permet une construction solide et qui n’est, par suite, pas sujette à des déréglages, comme cela a souvent lieu pour les commandes par relais.
- Si l’aiguille se trouve dans une rampe ne permettant pas l’interruption du courant, le problème de l’aiguillage automatique est encore réalisable par l’établissement d’un contact spécial, monté sur le lil aérien et actionné par le passage du trolley. Un fil de contact spécial
- Fig. io. — Aiguillage automatique. Disposition à côté des rails perpendiculaire à la voie.
- sera nécessaire pour la voie d’embranchement, l’aiguille rrestant toujours dans la [position nor-
- Les Ateliers Oerlikon font deux types d’aiguil-ages automatiques. L’un est destiné à être placé
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- male pour le parcours principal et n’étant déplacée que pour le passage de la voiture vers l’embranchement; la bobine de l’électro-aimant est montée en dérivation sur le conducteur du courant de traction. Par l’adjonction d’une résistance en série appropriée à chaque cas et par la mise en parallèle d’une résistance non inductive, la bobine de l’électro-aimant est protégée contre tout effet nuisible dû à l’interruption du courant, qui n’y passe que durant quelques secondes.
- sion de tout relais ou contact et emploi d’un seul électro-aimant ;
- 2° Facilité d’adaptation à n’importe quel système d’aiguille ;
- :i° Emploi sans aucun changement à l’équipe-pement de la voiture ;
- 4° Mise en place rapide et peu coûteuse ;
- 5° Insensibilité aux agents extérieurs ;
- 6° Disposition simple et d’inspection facile;
- 7° Petites dimensions d’où poids minime des parties en mouvement;
- Fig. U.
- La fermeture de l’interrupteur est provoquée par les bords de la roulette du trolley appuyant contre les guides et la rupture du courant n’a pas lieu entre ceux-ci mais entre les cornes de l’interrupteur, qu’on peut facilement remplacer.
- Un deuxième interrupteur provoque le retour à la position initiale de l’aiguille après le passage de la voiture.
- Les principauxavantages du dispositif Oerlikon sont les suivants :
- i° Constructionsimple etrobuste avec suppres-
- 8° Pas d’encombrement sur la voie ou sur les trottoirs parce qu’il n’y a pas d’appareils auxiliaires à placer dans les maisons ;
- 9° Remplacement facile des pièces principales sans démontage de l’appareil ;
- io° Possibilité d’actionner l’aiguille à main, sans être obligé de découpler l’aiguilleur automatique ;
- 11° Prix d’achat et d’entretien minimes ; i2° Consommation minime de courant pour déplacer l’aiguille et durée très réduite de mise sous courant de l’électro.
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- SOCIÉTÉS
- Omnium Lyonnais de Chemins de fer et Tramways.
- A l’Assemblée générale des actionnaires, tenue le ü5 novembre dernier, les comptes de l’exercice 1914-ig15 ont accusé un bénéfice net de 602 770 francs, inférieur de 3o6 858 francs à celui de l’exercice précédent. Malgré cette diminution, le Conseil d’administration a proposé un dividende de 6 % .
- Le rapport contient quelques renseignements sur la situation des diverses Sociétés dont les titres composent le portefeuille de l'Omnium Lyonnais.
- Le Nord-Sud de Paris a été affecté par la mobilisation d’une partie de son personnel et la diminution de son trafic. Les recettes ont atteint 9 004 845 francs, en diminution, de 1 018 771 francs sur l’exercice igi3. Cependant l’exercice en cours se présente dans des conditions meilleures etle trafic reprend son intensiténormale.
- Les travaux du Métropolitain de Naples ont été complètement arrêtés au mois de septembre 1 g 14•
- Les recettes des Tramways d’Avignon sont en légère diminution, mais les six premiers mois de l’exercice igi5 accusent une augmentation de près de 5o % .
- La Compagnie Gènevoise de Tramways Electriques a maintenu en 1914 Ie même dividende, soit 3,5 % ; ses recettes se sont élevées à 2 gg3 258 francs contre 3 234 ai5 francs en igi3.
- Société d’Éclairage Électrique de Bordeaux et du Midi.
- Les actionnaires, réunis le 20 décembre dernier en assemblée générale ordinaire, ont approuvé les comptes de l’exercice igi4-igi5; ils se soldent'par un produit d’exploitation de 701 672 francs contre 709301 francs en 1913-1914. Les bénéfices nets ont été de 269 964 francs inférieurs de 5o 187 francs à ceux de 1912-1913.
- Le dividende a été fixé à 22 fr. 5o par action au lieu de 3o francs pour l’exercice précédent.
- Une somme de 5a 100 fr. y5 a été consacrée aux secours du personnel mobilisé.
- Compagnie Électrique de la Loire et du Centre.
- Les produits bruts se sont élevés à 3 a3g 33o francs en igi4-igi5, contre 4 n4 482 francs en 1013-1914. Les bénéfices nets sont ressortis h 1 498 176 francs, au lieu de 2 379 688 francs précédemment.
- Le Conseil d’administration a décidé la répartition d’un dividende de 6 % ou i5 francs par action, alors que l’an dernier il n’avait été rien distribué, les bénéfices ayant été entièrement reportés.
- Lia reprise des industries de la région de Saint-Etienne surtout celles affectées à la guerre, d’autre part,
- La reproduction des articles de la
- la situation de la Compagnie Électrique de la Loire et du Centre qui s’alimente par la houille blanche, font prévoir un prochain exercice en sensible progression.
- Société Générale de Force et Lumière, Grenoble.
- L’exercice clos au 3o juin igi5 a vu ses recettes en diminution de 8o3 114 fr. 49 sur celles de l’exercice précédent; elles ont atteint 3 681 890 fr. 75. Les bénéfices nets ont été de 125 488 fr. o3. Un dividende de 3 % a été voté par l’Assemblée des actionnaires du 18 décembre 1 g 15, soit 7 fr. 5o par action.
- La courbe des recettes a repris, à l’heure actuelle, son cours d’avant la guerre, par suite de la vente d’énergie aux usines consacrées à la défense nationale.
- CONVOCATIONS
- L’Eclairage Electrique. — Le 7 février, à 2 h. 1/2, rue d’Aguesseau, 8, à Paris.
- Société des Forces Motrices de la Loire. — Le 8 février, à 2 h. 1/2, rue d’Aguesseau, 12, à Paris.
- Société d’Electricité de Paris. — Le 10 février, boulevard Haussmann, à Paris.
- ADJUDICATIONS
- L’administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir diverses machines-outils.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service du matériel et de la traction, 44) rue de Rome, à Paris tous les jours de la semaine, de 14 à 17 heures.
- RÉSULTATS D'ADJUDICATIONS
- 19 janvier 1916. —Aux chemins de fer de l’Etat, Paris.
- Fourniture et pose de poteaux en ciment armé destinés aux installations de la gare de marchandises de Suresnes-Puteaux.
- MM. Montcoclo, 80, quai de la Râpée, Paris, adj. à 1 85o francs.
- 22 pylônes en treillis métalliques destinés aux canalisations électriques de Bécon-les-Rruyères.
- MM. Milinaire frères, 23, rue Lafontaine, à Saint-Ouen, adj. à 26 070 francs.
- Installation de canalisations et appareils nécessaires à l'éclairage électrique et à l’installation du monte-charge, à la gare d’Auleuil.
- M. Audiger, 4> vue Saint-Hyacinthe, Paris, adj. à 29 179 francs.
- Fourniture et installation du matériel électrique à la gare des Vallées.
- Compagnie Thomson-Houston, 10, rue de Londres Paris, adj. à 111 692 francs.
- Lumière Electrique est interdite.
- PaAM. — IMPRIMERIE LEVÉ, 11, RUE CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 12 FÉVRIER 1916.
- /OV
- Tome XXXII (2« série). ($fj87BI
- %
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAX DU BOIS. — L’aménagement rationnel des chutes d’eau........................ t/(5
- PESTARINI. — Considérations et diagrammes sur le montage Scott appliqué aux transformateurs et aux machines tournantes (fin). 147
- PAUL BOUGAULT. — Un distributeur d'électricité peut-il produire à la faillite de son abonné pour avoir des dommages-intérêts ? 151
- Publications techniques
- Eclairage
- L’arc électrique dans les vapeurs et les gaz sous
- faibles pressions. —W.-A. Darrah....... ir>4
- Mesures et. essais
- Description d’un éleclromèlre de très grande sensibilité. — Parson...................... 157
- Production des oscillations amorties. — Leslie O. IIeath........................... it>8
- Divers
- Combustion des mélanges gazeux explosifs par les étincelles. —J.-D. Morgan........... i63
- Échos de la guerre
- La protection de la propriété industrielle et la guerre................................... 1 fi‘>
- Bibliographie................................. 1G6
- Brevets d’invention (liste)................... 167
- Renseignements Commerciaux.................... 168
- L’AMENAGEMENT RATIONNEL DES CHUTES D’EAU
- L’utilisation des forces hydrauliques d’une région doit être subordonnée à un plan d’ensemble qui prévoie l'aménagement rationnel des cours d’eau.
- Les difficultés qui se présentent pour concilier les intérêts des riverains ont souvent comme conséquence un fractionnement de la chute totale en de nombreux paliers; seules les parties les plus intéressantes de la rivière sont aménagées et les autres paliers, qui eussent complété avantageusement une usine importante, n’ont plus aucun intérêt, considérés séparément.
- On en arrive ainsi à la méthode des « petits paquets « qui est tout aussi néfaste en matière de houille blanche qu’au point de vue militaire.
- Examinons, par exemple, la rivière dont le profil en long est donné par la figure 1.
- Une entreprise de distribution d’énergie a besoin d’une certaine puissance; la chute A de ino mètres lui convenant, elle l’aménage. Entre temps, le propriétaire de la chute B construit une usine pour utiliser ses 10 mètres de chute.
- L’exploitant, de l'usine A fait une bonne affairé car, parmi tous les projets de chute sur celte rivière, celui qu’il a réalisé lui donne de l’énergie à très bon compte, par exemple 1 centime le kilowatt-heure.
- La chute B en produit aussi à 1 centime.
- C’est la méthode du moindre prix de revient de l’énergie, très avantageuse pour l’industriel,
- Mais ici intervient Y intérêt national.
- La nature a doté le pays d'une richesse de houille blanche correspondant à une mine de houille noire, et représentée sur celte rivière par la chute entre les points X et Y.
- Aménagée d’une façon rationnelle, cette chute C, de 100 mètres par exemple, aurait permis de produire 5o millions de kilowatts-heure à i5 centimes, tandis- que la chute A, de 100 mètres, n’en donne que 80, et la chute B, de 10 mètres , n’en produit que 5 mijjion.s.
- Les chutes intermédiaires ne valent plus la peine d’être aménagées, car le prix de revient de leur énergie atteindrait un chiffre peu intéressant
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- T. XXXII (2- Série). — N” 7
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- Le pays perd donc aniuiellement i5 millions de kilowatts-heure qu’il dévi a remplacer par de l’énergie produite au charbon, d’importation étrangère.
- Théoriquement du moins, tant que le prix du kilowatt-heure hydraulique ne dépasse pas le c.oùt du charbon par kilowatt-heure-vapeur on aurait intérêt à subordonner la question du prix de revient de l’énergie à celle de la quantité d'énergie produite.
- •En réalité, la question est beaucoup plus complexe, car elle embrasse de multiples problèmes : possibilité d’utiliser toute l’énergie produite, transports de force, importance des capitaux investis, diminution des sources d’énergie hydraulique, etc.
- Examinée au point de vue du prix de revient,
- C’est-à-dire qu’en aménageant la chute C, plus puissante, on atteindra d’autres industries qui utilisaient jusqu’alors le charbon et on diminuera encore de 710 000 francs les importations de combustibles.
- En d’autres termes, les 35 premiers millions de kiloWatts-heure coûteraient une fois et demi plus cher à l’exploitant de l’usine mais, sur les i5 millions supplémentaires, lui, ou le pays réaliseront comme économie la différence entre i,5 centime et le prix de l’énergie thermique.
- O11 voit la différence qu’il y a à envisager la question de la houillle blanche sous ces deux aspects. Si, dans certains cas, le point de vue prix de revient joue le principal rôle, dans d’autres, c’est l’intérêt national qui se place au premier rang.
- Barrage
- Canal de c/ènvah'on
- la rivière aménagée donnerait de l’énergie dont le coût atteindrait :
- Chute A. — 3o millions de kilowatts-heure
- à 1 centime......................Fr. 3oo 000
- Chute B. — 5 millions de kilowatts-heure
- à 1 centime......................Fr. 5o 000
- Total...........Fr. 35o 000
- Avec la chute C on aurait :
- 5o millions dé kilowatts à 1 centime 5 Fr. 750 000
- C’est la comparaison que fera l’industriel et, avec raison, il optera immédiatement pour les chutes A et B.
- Au point de vue de Y intérêt national, le raisonnement est tout different.
- En admettant que la dépense moyenne de charbon par kilowatt-heure soit de 5 centimes, l’économie réalisée sur les achats de combustible à l’étranger représente :
- Chutes A et B. — 35 millions de kilowatts-heure à 5 centimes.........Fr. 1 750 000
- Chute C. — 5o millions de kilowatts-
- heure à 5 centimes............Fr. a 5oo 000
- On dira qu’il est inutile d’aménager des chutes dont la puissance serait inutilisée pendant de nombreuses années.
- Il ne faut pas oublier cependant que notre industrie, nos chemins de fer, et surtout notre agriculture auront de plus en plus besoin de l’électricité. La pénurie de main-d’œuvre par suite de la guerre obligera à demander l’appoint des forces mécaniques et électriques.
- D’ailleurs, il n’est pas nécessaire d’équiper de suite une usine pour la totalité de la puissance disponible. Il suffirait d’établir les installations hydrauliques pour le débit utilisable maximum, c’est-à-dire les barrages, déversoirs, prises d’eau et canaux de dérivation. Les machines et conduites forcées seraient installées au fur et à mesure des besoins.
- Pour ne pas surcharger outre mesure les entreprises hydro-électriques par des exigences aussi lourdes, l’Etat pourrait intervenir et participer à ce supplément de dépenses, quitte à le récupérer lors de la mise en valeur de la puissance totale de la chute.
- Max du Bois.
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- 12 Février 1916.
- LA LUMIÈRE K l,EC T lll QU K
- 14?
- CONSIDÉRATIONS ET DIAGRAMMES SUR LE MONTAGE SCOTT APPLIQUÉ AUX TRANSFORMATEURS ET AUX MACHINES TOURNANTES {Fin){i)
- 5° Fonctionnement du montage Scott en charge en tenant compte des résistances intérieures et des fuites. Alimentation du côté diphasé.
- Le circuit de charge triphasé est quelconque, mais le mêmepoür lestroisphases. Voiciquelques propriétés de ce circuit alimenté par un triangle quelconque donné de potentiels.
- Soient (fig. 16) V, V2 V3 les trois potentiels don-
- Fig. 16.
- nés, soit V0 le concours des médianes du triangle construit sur les potentiels V4 V2 et V3.
- Soit y/' R* _|_ wd l’impédance de chaque
- branche du circuit de charge, ce dernier étant
- ... Lai
- connecté en etoile ou en triangle, soi Ug. cp - —
- et enfin soit s — y/ R2 _j- L2 w2 I)OU1‘ cas du
- montage étoile et s = ? \/ R2 + L3 w2 pour le eas
- du triangle.
- Ceci étant, on trouve que :
- Le point.Y0 est le potentiel du point neutre pour le cas de l’étoile.
- Les vecteurs Y, V0, V2 Y„ et V3 V0, lus en volts divisés par s et décalés de <p, donnentles intensi-
- tés aboutissant respectivement à Y| Y2 V3. Si le circuit est en étoile, ces intensités sont celles qui traversent les branches respectives.
- Le vecteur V4 V2 divisé par s et décalé de <p représente la différence I, — 12. De même le vecteur V2 V3 représente la différence et le vecteur V3 Vj la différence I3 ^ — L-
- Je me bornerai à démontrer la première propriété. Si V„ est le potentiel du point neutre V0 V4, Y0 V2 et Y] V3 seront les voltages aux bornes de chaque branche de l’étoile. Donc ces trois vecteurs sont chacun proportionnels à l’intensité correspondante et décalés de l'angle — » par rapport à ces intensités. Ils constituent doncl’étoiie des intensités avecuneéchelle appropriée et après une rotation de l’angle — z> autour de V0. Pour l’équilibre il faudra donc et il suffira que ces trois vecteurs s’équilibrent eux-mêmes. L’intersection des médianes, et elle seule satisfait à cette condition. En effet V0« estla demi-somme géométrique de V0 V., V(, V2etest bien égale à la moitié de V0 V( et directement opposée.
- Revenons maintenant à notre montage Scott. Supposons encore, pour un moment, (pie les ampères-tours magnétisants soient proportionnels au llux qu’ils engendrent.
- Voir Lumière Électrique du 5 février 1916, p. tî5.
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- T. XXXII (2e Série). - N° 1
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Construisons le diagramme particulier du transformateur vertical (fig. 17).
- oearbitrairementpris, est le voltage aux bornes du secondaire, og décalé de 9 par rapport à oe et
- égal à ^ les ampères-tours résultants secondaires : «2 (I„ -fr — I3), ef la chute de voltage intérieure secondaire, oa les ampères-tours magnétisants, ob les ampères-tours primaires et enfin od le voltage aux bornes du primaire. La figure 17 reste semblable à elle-même quand le voltage oe, c’est-à-dire Vs — V3 varie. Tirons-en donc :
- 0, = décalage du voltage auxbornes du primaire od par rapport au voltage aux bornes du secondaire oe, c’est-à-dire V2 — V3,
- ,r od
- K, = — rapport des memes vecteurs. oe
- a — décalage du vecteur l-tfé — I3 par rapport à'la chute du voltage intérieure secondaire ; j’ai :
- /'o
- t8‘ a = 77w’
- K2 rapport des mêmes vecteurs
- b # -- IL
- Considérons maintenant le diagramme intégral (fig. 18):
- Fig. 18.
- Nous savons déjà que, d’une part, mV0 étant la demi-somme des deux chutes de voltage intérieures dans le demi-bobinage supérieur et demi-bobinage inférieur du transformateur vertical, est proportionnel au vecteur I2 ^ 13 avec le rap-
- mV0 I ,r , . ,, ,
- port : ;——— ~ K2 et est décalé de ce vecteur
- b# b *
- de l’angle — a; d’autre part, nous savons que la médiane /«V, est proportionnelle à l’intensité 1,
- avec le rapport 1, = —1 et décalée de cette der-
- - s
- nière de l’angle — 9. Donc pour qu’il y ait équilibre, il faut : i° Que
- m V 0 m V,
- et de là :
- m V0 mY{
- K
- 3 s’
- i° Que le décalage de niY, par rapport à rnY0 soit 7 — 9.
- Construisons donc un triangle avec un angle a — 9 et dont les deux cêtés adjacents soient dans
- . K2
- le rapport —, nous en tirerons :
- — le décalage du voltage V0 V, par rapport à la médiane, /wY,.
- K,_=
- m L
- w
- V0V
- Y,
- Nous pouvons maintenant construire le dia-
- gramme particulierdu transformateur horizontal (voir fig. 19).
- Soit, arbitrairement pris, oa le voltage aux bornes du secondaire, c’est-à-dire V0 — Vi ; les
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- ampères-tours secondaires nt I, =. ob seront décalés de oa de l’angle <p -f- 02 parce que, étant décalés de cp de la médiane /«V0 (fig. i8), ils le seront de 9 + 02 par rapport au voltage V0 Y, c’est-à-dire oa.
- De là j’ai ac chute intérieure du voltage au secondaire, od ampères-tours magnétisants, oe ampères-tours primaires et enfin og voltage aux bornes du primaire,
- La figure 19 restant semblable à elle-même, quand V„ Y, varie, grâce à l’hypothèse faite, j’en tire :
- 0, = décalage du voltage aux bornes du primaire par rapport au voltage aux bornes du secondaire, c’est-à-dire de og par rapport à oa.
- A OS
- K» = rapport des mêmes vecteurs : —-r oa
- Pour que les diagrammes construits correspondent à la réalité, il faut et il suffit que les diagrammes particuliers (fig. 19, et fig. 20) reliés l’un à l’autre par le diagramme intégral (fig. 18), donnent les deux voltages primaires égaux et perpendiculaires l’un sur l’autre, c’est-à-dire le vecteur od de la figure 19 égal et perpendiculaire au vecteur og de la figure 19.
- De là la construction suivante :
- On détermine le coefficient s et le décalage 9 qui permettent, pour le circuit de charge donné, de tirer les intensités des vecteurs partant des sommets du triangle de trois potentiels quelconques donnés, aboutissant à l’intersection des médianes.
- En prenant le voltage V2 V3 arbitraire, on construit le diagramme particulier du transformateur vertical et on en tire :
- 0, = décalage entre les voltages aux bornes du primaire et du secondaire.
- K, = rapport des mêmes voltages.
- a = décalage de l’intensité secondaire par rapport à la chute intérieure secondaire.
- K2=dnverse du rapport de ces mêmes vecteurs.
- On construit le triangle constitué par la médiane mV„ le voltage aux bornes du secondaire V0 — V, et le vecteur mV0 en prenant un côté quelconque arbitraire et on en tire :
- 02 = décalage du voltage V0 Vi par rapport à la médiane nt V2.
- /«Ii
- ^ŸÔV,
- On construit le diagramme particulier du transformateur horizontal et on en tire :
- 03 = décalage du voltage aux .bornes du primaire par rapport au voltage aux bornes du secondaire.
- Ks = rapport de ces mêmes vecteurs.
- On construit alors le diagramme intégral (fig. 18) en prenant V2 V3 égal au voltage diphasé appliqué aux bornes du primaire du transformateur vertical divisé par K,. Du milieu ni de la droite V2 V3 on tire une ligne /«Vj égale au voltage diphasé appliqué aux bornes du primaire
- du transformateur horizontal divisé par K; K5 et faisant avec /«V* un angle égal à
- go° — 02 — ô3 H- 61 •
- Le point Vt ainsi obtenu complétera le triangle des potentiels V, V2 V3 qui n’est pas nécessairement équilatéral.
- J’ai supposé les voltages primaires diphasés égaux et perpendiculaires. La construction resto essentiellement la même si ces voltages sont quelconques.
- Quant au coefficient de proportionnalité des ampères-tours magnétisants et du flux, un choix judicieux fait d’après la tangente à la courbe de magnétisme du transformateur évitera de répéter la construction ci-dessus développée.
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- 6° Application du montage Scott aux machines tournantes.
- On est parfois amené à appliquer le montage Scott aux moteurs asynchrones et aux alternateurs. Il faut alors prendre certaines précautions spéciales de bobinage, souvent omises.
- N’importe quel bobinage ne saurait convenir. Considérons sur la figure ai le schéma de bobi-
- nage d’un stator à 8 pôles. On y a représenté une seule bobine par pôle et phase, et seul le bobinage à prise au milieu y est; c’est juste le bobinage correspondant au transformateur vertical de ce mémoire.
- Il est facile de se rendre compte que les deux demi-parties du bobinage n’embrassent pas le même flux. Il est vrai que les flux partiels <pt et sont communs, il est aussi vrai que le rotor tend avec ses ampères-tours à rendre solidaires les flux embrassés par les deux demi-bobinages; ce bobinage doit être néanmoins comparé au montage en trois parties dont il est question au chapitre 3 de ce mémoire, et que j’ai examiné principalement pour cette conclusion que de tels bobinages produisent un flux inégal et amènent une répartition irrégulière des intensités et des voltages.
- J’ai eu moi-même ainsi des moteurs asynchrones et un alternateur incorrectement bobinés et qui pourtant étaient dus à des ingénieurs distingués.
- Pour rendre rigides magnétiquement les deux demi-bobinages on peut, par exemple, faire une des deux sortes de bobinages suivants :
- i° Dans chaque encoche, il y a deux faisceaux identiques de conducteurs, l’un appartient à une derni-phase, l’autre à l’autre demi-phase.
- a’ Tous les pôles du même nom sont embrassés par la même demi-phase, tous les pôles de nom contraire par l’autre demi-phase.
- Pestaiiini.
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- UN DISTRIBUTEUR D’ÉLECTRICITÉ PEUT-IL PRODUIRE A LA FAILLITE DE SON ABONNÉ POUR AVOIR DES DOMMAGES-INTÉRÊTS
- (ARRÊT DE DOUAI DU 20 NOVEMBRE 1913)
- Parmi les plus gros ennuis que peut avoir un distributeur d’énergie électrique, il faut compter celui de se trouver en présence d’une faillite frappant un abonné ayant une police de longue durée. Il doit et il peut produire à la masse de la faillite pour avoir le paiement— sous forme d’un pourcentage — de ce qui lui est dû pour fourniture arriérée : mais il n’en éprouvera pas moins une grande déception, en constatant qu’il pouvait compter sur de belles recettes, et que la cessation du paiement de l’abonné les lui supprimera toujours. D’où l’habitude qui a été adoptée un peu partout de produire pour une somme, à titre cl'indemnité de rupture clc contrat, habitude que la Cour de Douai vient de déclarer illégale, dans des termes que nous tenons à faire connaître, bien que nous soyons loin de les approuver.
- lies faits qui ont donné lieu à l'arrêt sont les suivants :
- Un sieur P., à Lille, dans le courant de l’année iym, avait été déclaré en liquidation judiciaire, devant la somme de i 357 francs pour facture arriérée du courant électrique à lui fourni par la Société L’Energie Electrique du Nord. La Société fit sa production, non seulement pour cette somme, mais encore pour 9 5oo francs à titre d’indemnité de résiliation de la police d’abonnement souscrite en 1909 pour dix années par P...; et elle soutenait que cette police était assimilable à un bail, que la rupture de ce bail lui causait un très gros préjudice, et qu’elle avait par conséquent le droit de produire pour toutes les années restant à courir, pendant lesquelles elle aurait dû toucher le minimum prévu au contrat. Il est certain que la répartition au marc-Ie-franc ne l’aurait jamais fait rentrer dans les sommes auxquelles elle aurait eu le droit de prétendre, s’il 11’y avait pas eu liquidation, mais elle aurait trouvé dans celle répartition elle-même un allègement à son préjudice.
- Le liquidateur, représentant les autres créan-
- ciers, a combattu cette prétention par des arguments juridiques d’une faiblesse extrême : la police selon lui ne doit pas être considérée comme un bail, mais comme un acte de vente, portant sur des kilowatts; un contrat de bail comporte l’idée de jouissance d’une chose que le preneur rend au bailleur, après s’en être servi: or, nous 11e rendons pas les kilowatts que nous avons consommés. Nous les utilisons au fur et à mesure qu’ils nous sont fournis; c’est donc un contrat de vente, dit vente de choses fongibles, et le Code de commerce ne permet pas d’attribuer des dommages-intérêts à un vendeur non payé.
- La Cour de Douai a admis cette idée; et après avoir déclaré que la Société d’Electricité n’est en somme qu’une venderesse non payée, elle examine les seuls cas où le vendeur peut, d’après le Code de commerce, être dans une situation spéciale et privilégiée; elle 11’en trouve que deux : le cas prévu par l’article 576 du Code de commerce qui permet, au vendeur d’objets mobiliers vendus mais non encore remis au failli, de les revendiquer entre les mains des tiers qui les détiennent, et le cas prévu par l’article 577 qui permet au vendeur des objets de ne point les livrer, et de les garder entre scs mains, s’il ne les a point encore remis ni au failli ni à un tiers-, mais en dehors de ces deux cas le vendeur impayé n’a droit à rien. Pourquoi le distributeur d’électricité qui a promis de vendre des kilowatts, et qui 11e les a pas vendus, serait-il privilégié par rapport à tout autre vendeur impayé ? Sans doute, dit encore la Cour, l’article 1184 donne à celui qui est victime de l’inexécution d’un contrat le droit de demander des dommages intérêts ; mais cela nepeutse comprendre que dans les relations d’un vendeur et d!un acheteur, et non pas d’un vendeur et des tiers qui constituent la masse des autres créanciers. Enfin, la Cour fait état des termes mêmes dont s’était servi le rédacteur de la police, en parlant Je vente de fourniture d'énergie ctdéclare
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- que l’on ne peut s’adresser à une meilleure référence pour définir le contrat; aussi, imbue de son idée qu’elle se trouve en présence d’une vente, la Cour n’attache aucune importance à la location d’unjbranchement extérieur et d’un raccordement qui lui paraît un simple accessoire.
- N’cn déplaise à la Cour, ce n’est pas dans les termes dont se sont servies les parties contractantes que l’on doit rechercher la véritable nature de la convention passée : car elles 'peuvent parfaitement s’être trompées elles-mêmes ; il est permis à tout électricien, même parfait, d’être un très mauvais jurisconsulte. C’est à l’essence même del’acte intervenu, c’est-à-dire à l’ensemble des clauses qu’il contient, aux idées générales qu’il exprime que l’on doit demanderla véritable définition à lui donner. Or, s’il est vrai que la police d’électricité n’est pas un louage de choses, s’il est vrai que l’on ne loue pas des kilowatts qui disparaissent aussitôt qu’ils sont consommés, et que l’on ne peut restituer par conséquent, il n’en résulte pas pour cela qu’il y ait une vente de kilowatts ; car généralement on ne vend que ce que l’on a déjà produit, et il n’est pas dans la nature des contrats de prévoir la vente d’une chose que l’on ne fabriquera qu’au jour le jour, pendant neuf ans.
- Mais, lecontrat intervenu est un louage d’industrie, c’est-à-dire un contrat par lequel un électricien promet de tenir à la disposition du client une énergie électrique déterminée, pendant un temps donné. La matière du contratcc n’est pas la prestation du kilowatt ; c’est l’obligation qu’assume le distributeur d’avoir un réseau toujours en état, une puissance toujours suffisante, pour donner à ses clients, et à chacun d’eux, la puissance qu’il leur a promise. C’est si vrai que l’Administration de l’enregistrement qui a l’habitude d’analyser les contrats, et n’est pas tendre pour les contractants quand elle voit dans un acte matière à une belle perception, n’a cependant jamais osé tarifer les polices comme une vente de choses mobilières, mais seulement comme un louage d’industrie. (Voirie Dictionnaire des rédacteurs, V°Marché, n° 35 etMaquéro, Traité de l'enregistrement, codem verbo, n° 7 § /,).
- Quelle est la différence, au point de vue juridique, entre l’hypothèse d’une vente, et celle d’un louage d’industrie ? La voici, en deux mots : s’il y a vente, le juge est lié par les articles précités qui, en prévoyant les seuls cas où le ven-
- deur d’objets mobiliers estdans une solution spéciale, emporte empêchement absolu de traiter favorablement tout vendeur qui n’est pas dans ces cas.
- Au contraire, s’il y a louage d’industrie, la loi n’a rien prévu, et le juge peut allouer des dommages-intérêts pour préjudice causé par la résiliation; je ne dis pas qu’il doit, mais c’est déjà beaucoup qu’il ait la possibilité. C’est pourquoi on peut citer des cas où une police résiliée a été la base juridique d’une allocation de dommages; cela dépend un peu de la bonne volonté du juge commissaire et du tribunal.
- Mais il faut se garder d’exagérer. En matière de faillite, on peut parler pour un créancier de réparation du préjudice éprouvé; il n’est jamais permis de parler d’une compensation par un manque à gagner; aussi faudrait-il s’abstenir soigneusement de présenter ce raisonnement : je devais être payé d’une somme de 1 000 francs pendant dix ans, soit 10 000 francs; je vais produire pour une somme identique, afin de rentrer dans tout ce que je devais toucher. Le jugfe est autorisé à répondre que le créancier doit se contenter du raisonnement suivant : je demande l’annnlation de mon contrat, et. je ne serai plus tenu de fournir, puisque je ne serai plus payé; je 11e puis pas demander la totalité de ce qui m’était dû, puisque je reprends la libre disposition du courant que je réservais à l’abonné disparu. Mais voici le véritable préjudice que j’éprouve : je ne sais si je vais trouver dans un bref délai un placement de ma force, et je vais courir la chance d’avoir une chose improductive là où j’avais une recette; voilà pourquoi je demande le paiement de la somme d’une année à titre de « chance courue ».
- Le raisonnement pourrait se recommander d’un argument de similitude tiré de ce qui se passe en matière de bail immobilier. On sait que le propriétaire, en présence d’une faillite ou d’une liquidation, ne peut pas demander le paiement intégral de tons les loyers à échoir, par privilège sur le prix des meubles garnissant les lieux loués.
- Il ne peut exiger que le paiement, à titre de dommages-intérêts pour le cas de non-relocation, que du loyer de l’année courante et d’une année à échoir à compter de l’expiration de l’année courante. Pourquoi le juge n’accorderait-il pas la même chose pour une police de
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- distribution de force que la faillite vient de suspendre brusquement.
- Il est probable que si, dans l’affaire qui nous occupe, le distributeur n’avait pas enflé ses prétentions, outre mesure, et demandé tout ce qu’il pouvait toucher, il aurait obtenu quelque chose, au lieu de voir rejeter complètement ses prétentions dans les termes suivants qui sont ceux de la Cour de Douai :
- « Attendu que la liquidation judiciaire, de même que la faillite, constitue un état particulier qui a ses règles propres destinées à maintenir l'égalité entre les divers créanciers du liquidé ou du failli; que l'une d’entre elles est que les revendications ou retentions permises au vendeur ne s’exercent que sous la condition de laisser indemne l'actif de la faillite;
- «... Que c'est précisément parce que l’application à ces cas de l'article HSk du Code civil et des autres articles de ce code empruntés au titre de la vente, conduisait à des résultats contraires qu'elle ne peut y être faite.
- « Attendu que la société l’Energie électrique est soumise à Vapplication de ces règles, car elle était à l'égard de Pauchet une vendeuse et non une locatrice de fluide électrique ; que si les termes de u fourniture d’énergie électrique » et « d’énergie fournie » qui sont employés dans le contrat du 9 août 1905 entr e elle et peuvent au premier abord paraître équivoques, cependant leurs sens respectifs sont bien ceux a de vente d’énergie électrique » et d’énergie électrique vendue », car le contrat le montre aussi dans d’autres parties de son texte, telles notamment que son article 30prévoyait expressément la « vente » de l'énergie électrique...
- « Que de plus, en fait et par sa nature même, comme les premiers juges l'ont fait ressor tir, l'énergie électrique ne peut être que vendue et non louée-, carie louage supposant que la chose sera rendue à l'expiration du temps convenu ne peut s’appliquer aux choses consomptibles par le premier usage et, par conséquent, ne peut pas s’appliquer a l’énergie électrique dont on ne peut user qu’en la consommant.
- « Attendu que la stipulation forfaitaire par
- laquelle l’abonné est tenu à un minimum de consommation, signifie : non pas qu'il soit dans l'obligation de faire la consommation de ce minimum de quantité de fluide électrique, mais simplement qu'il est tenu de le payer comme s’il le consommait, ce qui ne fait porter le forfait que sur un seul élément du contrat qui est le prix et ne l’empêche pas de constituer une vente à un prix assorti d'une modalité forfaitaire, et detns laquelle l’acheteur doit ce prix minimum, soit qu’il emploie, soit qu'il n'emploie pas la marchandise qui lui est vendue et est mise à sa disposition.
- « Que, sans doute, l'article 26 de la police dispose que l’abonné devra, des dommages-intérêts, s’il déroge aux stipulations de la police, contenues notamment dans les articles 3, h, 15, 19, 82 de celle-ci; mais que, dans la plus grande extension que l’on puisse lui donner, cette stipulation ne met le paiement des dommages-intérêts à la charge de l'abonné que dans les cas, qui, même en dehors des cinq articles précités, sont repris dans les stipulations de la police et que, comme les cas de faillite ou de liquidation judiciaire ne sont mentionnés dans aucune de ces stipulations, ils ne font pas partie de ceux dans lesquels la police prévoit que des dommages-intérêts seront dus à la société par l'abonné, acheteur du fluide et, dès lors, il n'existe pas pour la Société l'Energie de cause de réclamation à la faillite de dommages-intérêts satisfaisant à cette condition d'avoir été prévue dans une convention antérieure à la faillite. »
- En résumé, loin d’admettre la thèse de la cour sur la vente des kilowatts futurs, nous constatons que sa théorie paraît erronée : mais, pratiquement, même en admettant la thèse du louage d’industrie, nous déclarons que, faute de l’avoir prévu dans la police, on ne peut dire aujourd’hui que la faillite entraîne le paiement de tout ce qui est dû pour l’avenir, et nous regrettons pour la Société de l’Energie Electrique qu’elle n’ait pas su demander seulement le paiement de ce qu’elle pouvait obtenir : une année à titre d’indemnité.
- Paul Bougault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon,
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉCLAIRAGE
- L’arc électrique dans les vapeurs et les gaz
- sous faibles pressions. — W- A. Darrah.
- Dans cette communication, l’auteur relate une série d’expériences faites en vue de produire l’arc électrique en vase clos, sans combustion ou usure sensible des électrodes, c’est-à-dire dans des conditions (Temploiet d’économie se rapprochant de celles des lampes à incandescence.
- Le principe posé pour l’établissement de pareilles lampes a été d’alimenter l’arc, non plus aux dépens des électrodes, mais au moyen delà vapeur formant l’atmosphère de l’ampoule, tout en évitant la destruction de cette vapeur dans son passage à travers l’arc.
- Quoique ces recherches aient déjà donné des résultats importants, elles n’ont encore d’intérêt qu’au point de vue purement spéculatif, les types de lampes essayés jusqu’ici n’étant pas encore au point industriellement parlant.
- Quand on étudie le rendement lumineux d’un arc, on constate que certaines substances, en nombre assez restreint d’ailleurs, en augmentent considérablement l’éclat. De petites quantités de composés du cérium et du calcium peuvent augmenter ainsi de 3oo % l’intensité lumineuse de l’arc au charbon, tandis que des additions de titane, de préférence sous forme d’oxyde, dans l’àrc à magnétite, produisent un effet similaire sans accroître proportionnellement la consommation de courant. La nature du composé chimique qui renferme l’élément et sert de véhicule à son introduction dans l’arc semble de peu d’importance.
- L’étude de ces faits conduisit à penser qu’on pouvait entretenir un arc en vase clos en l’ali-mentantpardesjvapeursde substances éclairantes de ce genre. Cela parut possible, notamment, en ayant recours auxliquides inorganiques mentionnés au tableau I ci-après qui renferment quelques-uns des éléments rendant les arcs très lumi-
- Après des essais préliminaires qui montrèrent les possibilités aussi bien quelles difficultés à vaincre, des types de lampes furent établis suivant des idées toutes nouvelles. La figure i représente les derniers modèles qui ont éliminé beaucoup de ccs difficultés.
- L’arc jaillit entredeux électrodes de tungstène, d’environ 8 millimètres de diamètre, etau centre d’une ampoule de verre. Les électrodes sont partiellement entourées d’un isolateur réfractaire,
- Fig', i. — Dernier type de lampe à arc en vase clos.
- qui a pour but d’empêcher l’arc de s’éloignerdes extrémités des crayons, ce qui lui permettrait-de s’allonger déplus en plus sous l’effet du soufflage magnétique, etfinalement dese rompre. Cet isolateur réfractaire maintient aussi les électrodes à très haute température, ce qui accroît le rendement de la lampe et la stabilité de l’arc.
- L’électrode supérieure est fixée par une tige de tungstène a à un noyau en fer b enveloppé lui-même d’un manchon de verre c qui le préserve de la corrosion; les vapeurs employées attaquent, en elfet, presque tous les métaux, sauf tungstène, platine, or, outre quelques autres substances inertes. Une hélice de tungstène Vf flexible relie
- neux.
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- l’électrode supérieure mobile au conducteur d’entrée.
- Après plusieurs tentatives, on reconnut qu’une certaine combinaison de gaz qu’on définira plus loin [donnait un minimum de « suie » (produits de dissociation) qui, en se déposant progressivement sur la paroi du globe, réduisait la quantité de lumière rayonnée. On remédia tout d’abord à cet inconvénient en prolongeant la chambre de l’arc un peu plus hautque l’électrode supérieure; cela créait une chambre de condensation où se rassemblaitla suie, la paroi de l'ampoule proprement dite restant nette, sauf, cependant, au voisinage de l’arc. Pour supprimer ce dernier trouble,
- Tableau I. — Action de
- • sition des électrodes et des gaz amplissent l’ampoule et la formation de dépôts abondants en ! excluent l’usage.
- Seul le tungstène a donné satisfaction à tous égards : il reste inerte dans toutes les vapeurs essayées et même au blanc éblouissant ; les électrodes ne fondent, ni ne se subliment dans l’arc, sinon à une très faible vitesse, comparable à celle de sublimation d’un filament dé lampe à ; incandescence. Ce phénomène leht et la conden-, sation qui s’ensuit se traduisent par la crois-! sance, sur les lèvres des électrodes, d’une couronne en étoile présentant des pointes de i à 3 millimètres de longueur qui ne sont autre chose
- diverses vapeurs sur l'arc.
- SUBSTANCE POINT D’ÉBULLITION POINT DE FUSION EFFET SUR L'ARC LUMINOSITÉ COULEUR
- degrés
- Tétrachlorure de carbone 77 Liquide à température ord. Stable. Faible. Blanc.
- Chlorure d’étain n4 » » Moyenne. Blanc jaunâtre.
- Tétrachlorure de titane ,36 * Instable et oscillant. Très grande. Blanc.
- Triehlorure d'antimoine Ü20 )) Stable. Grande. Blanc jaunâtre.
- Chlorure d’arsenic i3o )> )) Faible. Pourpre.
- Tétrachlorure de silicium 57 » Instable. Grande. Blanc.
- Chlorure de bore î 18 )> )) » »
- Triehlorure de phosphore 75 )) Stable. Faible. Vert et moucheté.
- Triehlorure d’aluminium i83 Volatil. )> )> Jaune.
- Chlorure de cérium 1 400 » Très grande. Blànc.
- Chlorure de calcium I 200 780° » Grande. Jaune franc.
- Iodure de calcium I 100 740° » » Jaune,
- Chlorure de chrome Blanc soudant. Instable. Faible. Vert.
- Chloro-bromure de titane 180 . . I Très stable. Très grande. Blanc.
- Bromine 63 7° )) Faible (grande absorption). Jaune,
- Iodine I l/f. Volatil. Instable. Faible. Bleu.
- Chlorine 33 103° Stable. Grande. Jaune.
- on couvrit l’électrode supérieure d’une sorte de cheminée dens laquelle les gaz chauds montent pourredescendi edans l’espace annulaire compris entre cette cheminée et la paroi de la chambre de condensation. Des renflements et des étranglements dans la section de la cheminée, en produisant des changements de volume dans la colonne gazeuse, favorisent le dépôt des produits de dissociation.
- Le charbon ne convient pas pour les électrodes ; tous les composés figurant au tableau I forment des carbures sous l’action de l’arc et ces carbures, mélangés au carbone libre, forment un épais dépôt sur l’ampoule. De même, le chrome, le titane, le molybdène, le nickel, le fer et l’argent n’ont pas donné de bons résultats. La décompo-
- que des aiguilles de tungstène. Ces cristaux sont dus à la condensation des 'vapeurs environnantes sous l’influence de variations de température.
- Comme presque tous les liquides utilisés pour créer l’atmospère de vapeur des lampes sont hygroscopiques, et comme certains sont décomposés par l’air humide, il est nécessaire de faire le vide dans l’ampoule, de la chauffer ainsi que les électrodes quand la pression est faible afin d’en détacher la couche d’air adhérente puis d’introduire les liquides sans admettre d’air. Cela se fait à l’aide d’un flacon soudé par sa partie inférieure à la lampe et muni d’un robinet par lequel, l’air une fois expulsé, on fait pénétrer quelques gouttes du liquide, forcé par la
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- pression atmosphérique qui s’exerce à la surface libre.
- L’aspect de l’arc est, dans ces lampes, absolument différent de ce qu’il est dans les autres lampes à arc connues (fig. 2 et 3). Il est généralement très stable, mesure environ 3 millimètres de diamètre sous une forme tubulaire, et de 5o à 125 millimètres de longueur dans le cas de courant continu à 110 volts. Les différences sont dues à la pression, à la nature de l’atmosphère gazeuse, etc. Quand la pression est plus élevée, l’éclat de l’arc est plus grand, mais la longueur
- Fig. 2 et 3.
- en est plus faible parce que les courants gazeux, dus aux différences de température et à la réaction de l’arc, sont plus violents. De même, quand la pression augmente, le diamètre du tube central lumineux diminue.
- Quelques arcs tournent très lentement mais, en général, la faible pression des gaz réduit ces mouvements. L’aspect général est celui d’un épais filament incandescent, d’un blanc intense, légèrement incurvé au sommet. Dans certaines vapeurs —par exemple, les composés halogènes de métalloïdes, chlorures d’antimoine, de phos-
- phore et d’arsenic — la partie tubulaire centrale est entourée d’une flamme déchiquetée, légèrement tachetée dans le cas de l’arsenic, vert pâle pour le phosphore.
- La figure 4 donne le rapport d’accroissement du voltage nécessaire avec la longueur d’arc. On remarquera qu’un arc de 4 pouces (102 millimètres) et 10 ampères ne nécessite pas une tension plus grande qu’un arc de 1 pouce (25 millimètres) et 2 ampères. Comme la longueur du premier est 4 fois plus grande et l’éclat intrinsèque 5 fois supérieur, la lumière émise par l’arc de 10 ampères, est dans ces conditions, égale à 20 fois celle de l’arc de 2 ampères. Le wattage n’étant que 5 fois plus grand, il s’ensuit que le rendement lumineux par watt est 4 fois supérieur. La lampe dont il s’agit est au pentachlo-rure d’antimoine dont le rendement lumineux maximum est atteint à 20 ampères.
- f 2 5 *
- Longe de l'arc en pouces
- Fig. 4-
- Parmi les corps essayés et indiqués au tableau I on peut établir 3 classes :
- i° Les illuminants qui donnent un grand rendement lumineux, ils produisent ordinairement des arcs instables, quand on les emploie seuls;
- 2° Les slabiliseurs, à faible rendement lumineux mais rendant l’arc très stable à d’assez bas voltages ;
- 3° Les catalyseurs, qui aident à la recombinaison dans la zone de flamme et diminuent la condensation.
- (American Electrochemical Society.)
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- MESURES ET ESSAIS
- Description d’un électromètre de très grande | sensibilité. — Parson.
- Pour la mesure et la mise en évidence de très petites différences de potentiel en circuit ouvert, il faut un électromètre de haute sensibilité. Le plus sensible, jusqu’ici, était celui de Hofmann (') qui a une capacité d’environ 5 centimètres et peut être disposé de manière à fonctionner sous des conditions voisines de l’instabilité. Il donne alors des déviations de l’ordre de io millimètres par millivolt sur une échelle de i m. 5o; sa plus faible sensibilité correspond à des déviations de l’ordre du millimètre par millivolt. Son principal inconvénient réside dans l’aiguillé qui est d’une construction très délicate et dans la complexité du système électrique utilisé pour la mesure.
- Le nouvel instrument proposé par l’auteur est une modification de l’électromètre à quadrants qui peut fonctionner sous des conditions de plus en plus voisines de l’instabilité et, par suite, être rendu de plus en plus sensible.
- Les quatre quadrants sont remplacés par quatre secteurs disposés en paires, A B, A' B' [comme
- Fig. I.
- dans la figure i, découpés dans un disque de métal de o,5 mm. d’épaisseur. Dans l’électromètre à quadrants la torsion de quartz mesure la force qui s’exerce sur l’aiguille et est le seul organe permettant de faire varier la sensibilité. Dans le dispositif actuel, la stabilité de l’aiguille peut être modifiée par une disposition automatique des forces électriques due à un montage dissymétrique des secteurs. Dans les modèles les plus sensibles, la commande par le bouton de torsion est néanmoins très utile.
- Au point de vue des connexions électriques, l’instrument peut être employé exactement de la même manière que l’électromètre à quadrants.
- La principale innovation consiste en ce que les secteurs sont montés sur une paire de bras mobiles autour d’un centre comme une paire de ciseaux et que la distance entre A et B, A' et B', peut être modifiée progressivement depuis une quantité très faible jusqu’à i millimètres environ à l’aide d’une vis micrométrique. Quand la distance est faible et que les secteurs sont au même potentiel, A et B forment une surface inductrice sensiblement continue en regard de l’aiguille et la capacité du système est maxima quand l’aiguille est disposée symétriquement au-dessus : c’est la position stable. L’une, différence de potentiel, prend naissance entre AA' et BB', l’aiguille est déviée, d’abord proportionnellement à la différence de potentiel, puis de moins en moins à mesure que la déviation augmente. C’est là le mode d’utilisation de l’instrument le moins sensible : il donne des déviations de l’ordre de 3 millimètres par millivolt sur une échelle à 5 mètres.
- A mesure qu’on augmente l’intervalle entre A et B l’aiguille devient de moins en moins stable dans sa position centrale et la sensibilité de plus en plus grande. On peut arriver à obtenir une déviation de i5o millimètres par millivolt ; mais il ne semble pas y avoir intérêt à fonctionner avec une sensibilité supérieure à 40 millimètres par millivolt.
- 11 est intéressant de remarquer que, les secteurs étant très rapprochés et la sensibilité minima; cette sensibilité augmente si l’on diminue le potentiel de charge de l’aiguille. Ainsi, avec un vieux modèle dans lequel l’aiguille avait une longueur de 3 centimètres, le fil de quartz étant assez fin pour que sa torsion soit presque négligeable, les résultats suivants ont été obtenus :
- Potentiel de l'aiguille en volts : 80 40 20 10.
- Déviation en millimètrepar millivolt : 1,1 3,8
- 5,3 9.
- Il n’y a pas intérêt à utiliser des potentiels
- (’) Ann. der Physik, tome XLII, p. 1196, igi3.
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- iS8
- trop faibles, car on augmente grandement la période de l’oscillation.
- Un des principaux avantages de l’instrument est que sa sensibilité est tout à fait indépendante des dimensions qu’on lui donne, carie couple de torsion n’est pas un facteur prépondérant, à moins que le fil ne soit trop gros. Comme on peut associer des fils de o mm. 002 d’épaisseur à une aiguille de o cm. 5 de longueur ôn voit que la capacité peut être très réduite. La limite provient du petit miroir utilisé pour la lecture des déviations sur une échelle à 1 mètre; ce miroir, d’environ 2 millimètres carrés, a un moment d’inertie trop grand pour une aiguille ayant moins de o cm. 7 de long. Dans l’instrument définitif l’aiguille a 1 cm. 8 de long et le disque dans lequel on a découpé les secteurs a 2 cm. 1 de diamètre, avec un trou de o cm. 75 au centre. La capacité est d’environ 9 centimètres.
- , 11 est facile de voir sur la figure 1 que la sensibilité doit être d’autant plus faible que l’angle soustendu par les secteurs est plus petit : avec des secteurs soustendant un angle de 70° chacun on obtient de bons résultats.
- La forme de l’aiguille est également de la plus grande importance. L’effet de sa largeur et de sa courbure et de sa distance aux secteurs sur ce qu’on peut appeler le gradient de capacité angulaire du système pour une valeur déterminée de l’intervalle entre secteurs est assez complexe.
- Le couple de torsion du fil de suspension n’étant pas un facteur essentiel du fonctionnement et la stabilité étant réalisée électriquement, il est possible d’utiliser une aiguille flottante. Mais la résistance visqueuse du liquide rend la déviation lente pour des aiguilles ayant moins de 5 centimètres de long et l’avantage de la commande par le fil quartz disparaît. Avec un appareil d’essai, on a pu obtenir des déviations stables avec une sensibilité de 1 millimètre par millivolt. L’aiguille est en communication électrique avec la petite cuve sur laquelle elle flotte ; cette cuvette, isolée, est portée au potentiel de 80 volts et les secteurs sont au-dessus de l’aiguille au lieu d’être en dessous. L’aiguille est maintenue dans sa portion centrale par l’attraction d’un petit aimant cylindrique sur un petit morceau de fer disposé au sommet du flotteur.
- ( The Physical Review, novembre 1915.)
- La production des oscillations amorties. — Leslie O. Heath.
- Les oscillations électriques amorties de haute fréquence jouent un rôle de plus en plus important dans l’essai de certaines formes d’appareils électriques et d’isolants. M. Leslie O. Heath décrit les trois modes principaux de production de ces oscillations : le système à enroulement simple, le système à enroulement couplé et le système à étincelle éteinte.
- Le type le plus répandu de système à enroulement simple est celui qui est représenté sur la
- Fig. 1. — Système simple.
- figure 1. A chaque interruption du circuit primaire de la bobine d’induction le condensateur se charge à un potentiel élevé et se décharge à travers la self et l’excitateur. La fréquence des oscillations, pour une faible résistance du circuit, est donnée par la relation
- 2 z v^LC
- L désigne la self mesurée en lienrys etC la capacité en farads.
- Dans beaucoup de cas il vaut mieux mesurer la fréquence à l’aide d’un ondemètre. Les oscillations peuvent également être étudiées expérimentalement au moyen d’un tube de Gehrcke et d’un miroir tournant. Le tube de Gehrcke (fig. 2)
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- Ui9
- est constitué par un tube de verre plein d’un gaz raréfié et muni de deux électrodes polies en aluminium donïTes extrémités libres, vers le milieu du tube, sont très voisines (fig. 2). Quand un voltage déterminé est appliqué au tube, une lueur part du milieu du tube et s’étend vers les extrémités le long des électrodes à une distance qui dépend de. la valeur du voltage. Avec un voltage oscillant, la lueur s’étend le long du tube à une distance grossièrement proportionnelle au voltage, de façon qu’en examinant le tube au
- tz—
- 2. — Tulie de Gelirclie.
- miroir tournant on aperçoit une série de bandes d’amplitude décroissante qui donnent une représentation assez exacte du train d’ondes.
- Une méthode quelque peu analogue pour déceler les ondes entretenues au moyen du tube à rayon cathodique a été utilisée par Ruhmer dans ses expériences sur l’arc à haute fréquence.
- Le décrément des oscillations est la différence des logarithmes naturels de deux amplitudes consécutives dans la ‘meme direction et peut être calculée par l'équation
- VL
- R désignant, la résistance totale du circuit,/'la fréquence et L l'inductance en henrys.
- D’ailleurs, avec un circuit qui comprend une étincelle, comme celui de la figure i, la détermination du décrément, à partir dos constantes du circuit manque généralement de précision. La cause en est due à la résistance de l’étincelle qui représente souvent une fraction notable de la résistance totale. De plus, la résistance de l’étincelle varie le long du train d’ondes; relativement faible au début elle va en croissant. Aussi, la décroissance des oscillations se rap-proclic-t-elle davantage d’une loi linéaire que d’une fonction logarithmique (*). Le Dr Chalîee de Harvard a montré expérimentalement, au moyen du tube à rayons cathodiques, l’amortis-
- (i)-J. Ziïnneck, Ann. Acr Physik, t. XIII, p. 822; 1904.
- sèment linéaire caractéristique d’une étincelle à haute fréquence ('). . . . .. r.,. I
- Pour l’obtention d’oscillations de grande puis*-sauce le système de la figure 1 avec une bobiné d’induction devient insuffisant et on-utilise lift transformateur industriel. Mais alors des précautions spéciales doivent être prisés pour empêcher la formation à l’éclateur d’un arc qui mette en jeu une puissance notable et la production d’un grand nombre de décharges sous des voltages différents pendant une alternance du voltage du courant primaire. Pour éteindre rapidement l’étincelle on peut utiliser l’action d’un courant d’air entre l’éclateur ou placer l’éclateur dans un champ magnétique intense; mais une des méthodes les plus efficaces consiste à remplacer les électrodes ordinaires de l’éclateur par une paire de disques mis en rotation par un moteur de telle façon que l’étincelle se produise, à chaque décharge, en un point différent.
- On améliore la régularité de l’étincelle en disposant une self convenable dans; le circuit à basse tension du transformateur: qui charge le condensateur. Mais ce point sera examiné plus en détail à propos du. système à étincelles éteintes.
- * *
- La figure 3 donne |_le schéma d’un système couplé. Le condensateur A est chargé par le
- -it8-
- rni
- cjil
- ir
- r
- I-’ig. 3. — Système couplé.
- transformateur E, comme dans le système simple, et se décharge à travers l’éclateur B,
- (*) L. Ciiai i ke, Journ. Franklin Instilute, t. GLXXIII, p. 466 > *912• .....
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- dans la self C, qui constitue le primaire d’un transformateur dont le secondaire porte, en série, le condensateur D. Les circuits primaire et secondaire doivent être au voisinage de la résonance.
- L’avantage pratique d’un système couplé est que des voltages très élevés peuvent être produits dans le secondaire du circuit à haute fréquence sans entraîner la production d’une étincelle très résistante dans le circuit. L’étincelle, se trouvant dans le primaire, peut être d’un voltage réduit. Aussi, lorsqu’on a besoin de voltages élevés le système couplé est plus efficace que le système simple et fournit des oscillations à plus faible décrément.
- Le système couplé ordinaire présente un inconvénient sérieux. Les oscillations produites ont deux fréquences différentes, comme on peut s’en assurer au moyen d’un tube de Gehrcke, et dont les valeurs sont :
- A =
- 1 — K
- 2 u v7LC
- et /a =
- I -f K . aie y/LG
- K est le coefficient de couplage des circuits secondaire et primaire défini par la relation
- K =
- M
- y/ LjLj
- où M représente le coefficient d’induction mutuelle des circuits, L, la self du primaire et La celle du secondaire.
- Pratiquement les relations précédentes qui définissent les deux fréquences d’un système couplé sont seulement approchées à cause de l’amortissement de l’étincelle du circuit primaire-qui n’est pas négligeable.
- L’existence des deux fréquences d’un système couplé est décelée le plus simplement par la courbe de résonance obtenue avec un ondemètre sur laquelle on peut observer deux maxima pour deux valeurs différentes de la fréquence.
- Une modification intéressante du système couplé, produisant une seule onde, consiste à intercaler entre les circuits secondaire et primaire un troisième circuit dépourvu de self ('). Ce système, quoique moins efficace que le système à étincelles éteintes, convient très bien pour la production d’oscillations très puissantes.
- (•) La Lumière Électrique, n juin et 18 juillet 1914.
- Les oscillations produites par le système à étincelles éteintes sont d’une seule fréquence et ont des caractéristiques déterminées presque entièrement par les constantes du circuit à haute tension et haute fréquence (circuit IV de la figure 4). U est à remarquer que la seule difîé-
- Fig. 4. — Système ù étincelles éteintes.
- rence apparente entre les connexions du système ordinaire couplé et du système à étincelles éteintes réside dans la forme spéciale de l’éclateur.
- Wien (*) avait observé en 1906 que de courtes longueurs d’étincelle entre des surfaces métalliques recouvrent très vite leur résistance après le passage de l’étincelle. Un éclateur à faible longueur d’étincelle, ou mieux une série d’éclateurs, substitués à l’éclateur ordinaire d’un système couplé éteint le premier système d’ondes pourvu que le couplage des deux circuits ait une valeur déterminée.
- La pureté de l’onde produite par ce système peut être révélée par les courbes de résonance que fournit un ondemètre. Les courbes obtenues pour différentes valeurs de la résistance insérée dans le circuit IV (fig. 4) présentent toutes un maximum très net pour la même période; l’addition d’une résistance est sans influence sur la fréquence et accroît seulement le décrément des oscillations.
- Une remarque intéressante à faire sur le système à étincelles éteintes est que la puissance dans le circuit IV à haute fréquence et haute tension est constante sur un intervalle notable d’amortissement pourvu que le voltage de l’alternateur et sa fréquence soient maintenus constants.
- La résistance totale du circuit IV est la somme de la résistance insérée et de la résistance propre du circuit qui comprend les pertes du cuivre,
- (*) Wien, Physikalische Zeitschrift, décembre 1906; p. 872.
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- Ifil
- du condensateur et le rayonnement. La puissance est donc fournie par l’équation
- P = I2 (R.. + Rl)
- où I désigne le courant effectif, RK la résistance propre, RL la résistance insérée. Si la puissance est supposée constante dans l’intervalle exploré on peut écrire
- P = P, (R„ + R,.) = I22(R„ + RLs).
- D’où une série d’équations simultanées dont on pëut tirer la valeur de R». 11 devient alors facile de calculer la puissance rayonnée pour une valeur quelconque RL de la résistance insérée.
- Si les oscillations dans le circuit IY (fig. 4) atteignaient leur valeur maxima pendant la première période du train d’onde, ce qui serait le cas si le couplage entre les circuits à haute fréquence était égal à l’unité, le voltage maximum dans le circuit IV serait donné exactement par l’équation suivante, qui s’applique directement au système de la figure i.
- où P désigne la puissance en watts, N la fréquence de l’étincelle, C la capacité du condensateur, et E le voltage maximum de charge du condensateur.
- Comme, pratiquement, les oscillations dans le circuit IV (fig. 4) n’atteignent pas leur amplitude maxima pendant la première période du train d’ondes (fig. 5), il s’ensuit qu’il y a une perte dans la résistance du circuit IV pendant les premières alternances où les oscillations s’établissent, de sorte que le voltage maximum observé pour des décréments élevés est notablement inférieur à celui que donne l’équation
- Pour de faibles valeurs de décrément, lorsque la portion du train d’ondes qui agit avant que le maximum soit atteint est faible par rapport à celle qui vient après le maximum, les valeurs observées du voltage sont très voisines de celles que fournit l’équation précédente.
- Pour un bon fonctionnement du système à étincelles éteintes il est nécessaire que le couplage entre les éircuits à haute fréquence secondaire et primaire ait une valeur déterminée et
- que le circuit d’alimentation à basse fréquence ait une certaine réactance critique.
- La réactance du système à basse fréquence est réglée au moyen de l’inductance variable B dans le circuit à basse tension du transformateur C.
- La valeur convenable de la self dans le circuit à basse tension du transformateur est approximativement fournie par l’équation de résonance
- ' L w^G /•*
- où L est la self en henrys mesurée dans le circuit à basse tension I, wla fréquence de l’alter-
- Etincetle ordinaire
- Xtinceîle éteinte
- Primaire
- nateur multipliée par 2 z, C ia capacité du condensateur en farads et /• le rapport de transformation du transformateur.
- La valeur de L qui produit la résonance pour une fréquence donnée peut être facilement déterminée par la mesure du courant dans le circuit à haute tension du transformateur pour différentes valeurs de la self avec une excitation donnée de l’alternateur, à condition qu’aucune décharge du condensateur ne se produise pendant les mesures. La courbe de résonance présente un maximum pour la valeur cherchée de la self.
- Pratiquement les meilleurs résultats sont obtenus pour une self légèrement supérieure à celle qui fournit la résonance.
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- Les mêmes règles générales conviennent pour le réglage de la self dans les circuits de basse fréquence simple, (lig. i), et du système couplé (fîg. 4). Mais un certain nombre d’autres facteurs doivent être pris en considération. Avec le système étincelles éteintes, l’étincelle du primaire peut ne durer que n X io—6 secondes pour une fréquence de 36oooo périodes et le transformateur n’est court-circuité à travers l’éclateur que pendant un temps très court. Avec le système simple ou couplé l’étincelle, pour la même fréquence, persiste pendant un temps beaucoup plus long (V2, fig. 5) à moins que l’amortissement soit très grand, en sorte que le temps pendant lequel le transformateur est court-circuité peut n’etre pas un facteur négligeables Ce point est particulièrement important quand on désire obtenir des étincelles à haute fréquence.
- Afin de maintenir une constance satisfaisante des oscillations produites par le système à étincelles éteintes il importe que l’usure des surfaces des électrodes de décharge soit aussi faible que possible. Les méthodes indiquées précédemment pour atteindre la résonance réduisent l’usure à son minimum pour un métal donné ; mais la nature du métal est de la plus grande importance. Les expériences ont montré que le zinc convient très mal. L’aluminium donne des résultats un peu meilleurs, le cuivre donne de bons résultats si les électrodes sont fréquemment nettoyées, mais l’argent est beaucoup plus satisfaisant. Le platine est probablement supérieur à l’argent ; mais l’auteur a observé la moindre usure sur les électrodes de tungstène. Le tungstène a été aussi utilisé dans le même sens en T. S. F.
- La puissance dans le circuit IY. (fig 8) peut être 70 à 80 % de la puissance fournie par l’alternateur dans le circuit I.
- A
- * *
- En résumé, on peut dire que le système simple de la figure 1 est celui qui convient le mieux pour les recherches de haute fréquence qui ne nécessitent pas une grande précision dans les mesures. A cause de la résistance de l’étincelle il n’est pas agencé pour la production d’oscillations de faible décrément, surtout aux voltages élevés. La fréquence du système peut être
- modifiée facilement en agissant sur la capacité et la self du circuit. Si le système est alimenté par un transformateur basé sur le principe du transformateur à résonance il est, plus satisfaisant de faire varier la valeur de la self de haute fréquence que celle delà capacité, car une modification de la capacité nécessiterait une modification correspondante dans la self du système de basse fréquence si le système à basse fréquence doit être réglé en résonance avec la fréquence de l’alternateur.
- Avec le système couplé ordinaire les circuits de haute fréquence à haute et basse tension sont accordés sur la même fréquence, ou à peu près ; mais les oscillations sont de nature si complexe que leur valeur est discutable pour des recherches précises sur la haute fréquence. Comme dans le système simple, la fréquence des oscillations produites peut être modifiée en agissant sur les valeurs des constantes des circuits à haute fréquence. Mais pour un tel changement il est habituellement nécessaire de faire aussi varier le couplage entre les deux circuits à haute fréquence en sorte que si les changements de fréquence doivent être faits très souvent, il est bon d’avoir un transformateur spécialement agencé pour remplir ces conditions.
- Le point le plus important à signaler sur le système à étincelles éteintes est que des oscillations très régulières d’une seule fréquence peuvent être produites avec des décréments de l’ordre de o,o'i-o,o/( par période et des rendements de 70 à'So %. Dans certains cas des décréments plus faibles peuvent être obtenus. Le décrément peut être modifié par l’insertion d’une résistance d’amortissement dans le circuit à haute tension haute fréquence). Le système convient, très bien pour donner des étincelles à haute fréquence et peut aussi fonctionner pourdes fréquences relativement faibles. Une plus grande habileté expérimentale est nécessaire pour l’emploi du système à étincelles éteintes que pour le système simple, surtout si des changements dans la fréquence d’oscillation ou dans la fréquence d’étincelle doivent être souvent opérés, mais avec un dispositif agencé spécialement en vue de ces changements l’attention requise serait notablement réduite.
- A. B.
- (General Electric lteview, décembre igi5.)
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- 16'3
- DIVERS
- Combustion des mélanges gazeux explosifs par les étincelles. — J.-D. Morgan
- On considère souvent la combustion d’un mélange gazeux explosif par une étincelle comme liée à la chaleur dégagée par l’étincelle. En réalité de nombreux autres facteurs ontune influence notable, peut-être même prépondérante.
- Si, en effet la chaleur dégagée intervenait seule, le mode de production de l’étincelle, pour une quantité de chaleur dégagée suffisante, devrait être sans effet sur le pouvoir de combustion de l’étincelle. Or Tharnton a montré que, pour produire une étincelle capable d’enflammer un mélange gazeux, il faut plus d’énergie avec un courant alternatif qu’avec un courant continu. L’expérience suivante mérite également de retenir l’attention : un fil de fer chauffé par un courant continu et approché du plateau d’un élec-troscope électrisé n’exerce, au rouge sombre, aucune influence sur l’éleçtroscope et corrélativement ne peut enflammer un mélange gazeux. Si l’on augmente l’intensité du courant qui parcourt le fil il arrive un moment où l’électro-scope se décharge progressivement ; à ce moment la température du fil est suffisante pour déterminer l’inflammation d’un mélange gazeux. J.-R. Thomson a même montré qu’il était possible d’obtenir l’explosion àfroid en faisant tomber un pinceau de rayons X sur une surface de platine disposée dans les gaz.
- On sait qu’un mélange gazeux n’est inflammable que dans certaines limites de composition. Ces limites pour le méthane et l’air ont été soigneusement étudiées par Wheeler et la plus petite étincelle capable de produire l’inflammation, entre ces limites, a été l’objet des recherches de Weeler et de Thornton.
- Des mélanges de méthane et d’air contenant moins de 5,6 % et plus de i/,,8 % de méthane ne peuvent faire explosion. Les mélanges les plus sensibles sont obtenus entre 7,5 et 9 % de méthane.
- Pour définir l’étincelle produisant l’inflammation, on donne souvent le nombre de volts et d’ampères ou le nombre d'ampères et la self du circuit avant la production de l’étincelle. Les
- courbes qui établissent la relation entre le voltage et l’intensité ou entre l’intensité et la self dans les circuits qui, lorsqu’ils sont interrompus, donnent naissance à des étincelles capables d’enflammer un mélange donnéde gaz, présentent en outre un intérêt pratique car elles indiquent les conditions courantes pour lesquelles une étincelle dangereuse devient possible.
- Les courbes à courant alternatif ont une forme différente des courbes à courant continu et, pour un voltage donné, l’intensité est toujours plus élevée. La figure 1 montre que, pour un voltage
- Fig. 1.
- déterminé (90 volts), le plus petit courant capable de produire une étincelle qui détermine l’inflammation dans un mélange méthane-air à 8 % varie avec la self du circuit. Il est intéressant de noter que dans un circuit inductif, pour des voltages peu élevés, l’intensité du courant varie peu avec le voltage (v. fig. 2).
- Fig 2.
- Les courbes reproduites dans les figures 1 et 2 montrant que le voltage et l’intensité, ou l’intensité et la self, capables de déterminer une étincelle dangereuse sont relativement faibles établissent la nécessité, déjà bien connue, d’un appareil électrique de sécurité sensible aux gaz explosifs.
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- Les expériences sur lesquelles reposent les courbes des figures i et a ont été faites sur des étincelles isolées. L’auteur a constaté qu’une étincelle qui, répétée à intervalles éloignés, n’enflammera pas un gaz, produit l’inflammation au bout d’un temps plus ou moins long si elle se reproduit à intervalle très court. Le facteur temps est donc un facteur important dans les phénomènes de combustion. Si, au lieu d’un dispositif permettant des étincelles isolées, on utilise un interrupteur vibratoire, comme le trembleur d’une sonnerie, on constate que le pouvoir de combustion, pour une étincelle déterminée, dépend de la durée de l'étincelle, aussi bien que des constantes du circuit.
- Miïènge gêt d'éclairage, -air à iO%
- fattns/bè jpproximêtive *> O.Mâ.
- Fig. 3.
- La figure 3 résume les résultats obtenus sur un mélange gaz d’éclairage air à io % . Le courant était approximativement de o,/( ampère. A
- 9 volts la combustion se produisait instantanément. A 7 volts une étincelle isolée, même reproduite aussi rapidement que le permet un manipulateur à main n’a pas enflammé le gaz ; mais en produisant une série d’étincelles avec un trembleur approprié, l’inflammation survient au bout de i seconde. A 5 volts il faut attendre
- 10 secondes.
- Ce fait paraît avoir une certaine importance pratique, à propos du système de sonnerie habituellement employé dans les mines, dans lequel le circuit est fermé par l’application d’un morceau de fer sur une paire de fils dénudés. On utilise parfois une vieille lime ou un canif et quel que soit l’instrument employé, sa surface est souvent rugueuse; en l’appuyant sur les fils on n^obtient pas l’étincelle isolée dont on a étudié soigneusement l’effet au laboratoire, mais une succession d’étincelles plus ou moins analogues à celles du trembleur.
- Thornton a établi que l’énergie d’une étincelle isolée produite par l’interruption d’un circuit est proportionnelle à la puissance du circuit et
- égale k-Li2. En réalité, des recherches ultérieures ont montré que le pouvoir d’inflammation d’une étincelle, dans la rupture d’un circuit, dépend de l’expression L f1»54 ou approximativement. Lf ’/s. En sorte que, pour chaque mélange gazeux il y a une valeur du produit L i */• au delà de laquelle la rupture du circuit produira l’inflammation du mélange.
- En réalité, pour intéressantes que soient les considérations elles ne paraissent pas être la traduction exacte des faits. Des étincelles produisant l’inflammation peuvent être obtenues dans des circuits pratiquement sans induction et parcourus par de très faibles courants. Les propriétés de ces étincelles ne peuvent pas être interprétées par l’expression basée sur la self. D’ailleurs pour les mêmes valeurs de la self et du courant on obtient des étincelles capables ou non d’enflammer un mélange gazeux suivant la nature des électrodes entre lesquelles jaillit l’étincelle.
- Aussi, les courbes indiquées précédemment, qui relient le voltage et l’intensité ou l’intensité et lascif dans un circuit, utiles en ce qu’elles donnent une idée des énergies nécessaires à la formation des étincelles, doivent-elles être utilisées avec précaution puisque : i° une variation dans la grandeuretla nature des électrodes se traduit par une variation du courant nécessaire à la production de l’étincelle qui détermine l’inflammation; x° l’obtention d’une telle étincelle est subordonnée à sa durée.
- L’inflammation semble dépendre de l’ionisation produite par l’étincelle. Pendant le temps que dure l’étincelle, l’ionisation peut être neutralisée ou se dissiper rapidement. Dans ce cas, il n’y a pas inflammation du mélange gazeux. Si la neutralisation est très lente ou nulle, l’inflammation survient instantanément. Entre ces deux limites existent un grand nombre de conditions intermédiaires qui peuvent expliquer les retards dans la combustion indiqués sur la courbe de la figure 3 ainsi que les irrégularités si souvent constatées dans les recherches expérimentales sur le sujet. A. B.
- (The Institution of Electrical Engineers, à Birmingham, 18 décembre 1915.)
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- ÉCHOS DE LA GUERRE
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- La protection de la propriété industrielle et la guerre.
- Voici, d’après Y Elektrotechnische Zeitschrift (1), le résumé des dispositions prises à l’égard des brevets, modèles et marques de fabrique déposés, dans les pays belligérants ou neutres, à raison de l’état de guerre. Il a été dressé par un ingénieur agent de brevets allemand.
- Allemagne. — Une ordonnance de la Diète d’Empire, en date du io septembre 1914, accorde sur demande aux détenteurs de'^brevets, mis par la guerre dans l’impossibilité de payer leurs annuités à l’échéance, un délai de neuf mois pour effectuer ee paiement. Une circulaire du 21 février 1916 fait bénéficier de cette disposition les sujets des Etats suivants : Belgique, Autriche, Hongrie, Portugal et France; une autre circulaire, du n mars 1915, en étend le bénéfice à la Suède.
- Une circulaire du chancelier d’Empire, en date du 3i mars 1915, accorde aux propriétaires de modèles déposés le bénéfice de la disposition précédente et proroge les délais jusqu’à la fin des hostilités. De plus, le délai de six mois pour la déclaration d’une demande de brevets est prorogé d’une année.
- Une nouvelle circulaire, du 7 mai 1 g 15, proroge d’autre part, jusqu’à six mois après la cessation des hostilités maisjau plus tard jusqu’au 3i juillet 1916 (?), le délai d’une année accordé parla convention internationale pour le dépôt d’une demande de brevets en Allemagne lorsque ce dépôt a été déjà effectué dans l’un des pays de l’Union. 11 faut, toutefois, pour bénéficier de cette disposition, que le délai d’un anenquestion n’ait pas pris fin avant le 3i juillet 1 g 14- Cette disposition ne s’applique également qu’aux sujets des Etats qui ont eux-mêmes accordé aux nationaux allemands des prorogations de délai ; tel est le cas jusqu’ici (*) pour le Brésil, le Danemark, la Suisse et la France.
- La plus sérieuse de toutes les mesures prises
- (du moins, aux yeux des Allemands) est celle de la Diète d’Empire, en date du 1er juillet 1915, qui lixe les mesures pour indemniser des préjudices causés à la propriété industrielle allemande par l’ennemi.
- Autriche-Hongrie. — Une ordonnance du 19 mai 1915 a complété celle du 2 septembre 1914 relativement aux effetsde la guerre sur les délais et termes applicables aux questions de brevets et sur la procédure à suivre. La date d’origine et la durée de protection des modèles déposés restent en suspens jusqu’à nouvel avis.
- Suède. — Une ordonnance du a5 mai 191^ accorde une prorogation de trois mois pour le paiement des annuités de brevets venant à échéanceentrele ierjuillctetle3o septembre 1915.
- Etats-Unis. — Une loi en préparation dispose que quiconque, du fait de l’état de guerre, n’est pas en mesure de déposer à titre définitif, dans le délai légal, une demande de brevet, ou d’effectuer à échéance un versement, peut obtenir, sur sa demande, de l’office des brevets, un délai de 9 mois. La loi aura un effet rétroactif remontant jusqu’au ifr août 1914.
- Brésil. —Un décret du 10 novembre 1 g 15, avec effet à compter du iL'r août 1914, abroge provisoirement les délais de priorité, d’exploitation et de paiement des annuités pour les étrangers, tant eu ce qui concerne les brevets que les marques de fabrique, etc.
- Russie. — Une loi nouvelle sur les brevets a été promulguée le 16 mars 1915, aux termes de laquelle il 11e peut être délivré de brevets aux sujets des Etats en guerre avec la Russie. Les brevets appartenantà cette catégorie de personnes deviendront propriété de l’Et.at sans indemnisation, lorsqu’ils offriront un intérêtpour la défense nationale; dans les autres cas, ils seront frappés de déchéance.
- S'il existe, sur les brevets appartenant à ces personnes, des droits de licence concédés à des sujets de nationalités non ennemies, ces derniers droits conserveront leur validité mais l’FL ta l russe deviendra propriétaire des brevets.
- Australie et Nouvelle-Zélande. — Les parle-
- (!) 12 août 1915.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série
- N” 7.
- inents de ces pays ont voté, les 2 novembre et 19 novembre 1914, respectivement, une loi par laquelle, comme dans leur métropole, les brevets, licences, modèles cl marques déposés par des nationaux de pays ennemis peuvent être frappés de nullité ou de suspension temporaire.
- France. — Une loi du 4 avril igi5 interdit à tout sujet d’une puissance ennemie le droit de faire, en France, acte de commerce ou de conclure aucun contrat. Une loi du 27 mai 1915 défend à tout Allemand, Autrichien ou Hongrois, d’exploiter ou faire exploiter pour son compte une invention ou une marque de fabrique. Les inventions dont l’exploitation est utile, soit à
- l’intérêt public, soit à la défense nationale, peuvent être réservées, en totalité ou en partie, soit à l’Etat, soit à certaines personnes.
- A compter du i*raoût 1914, les délais de priorité, concédés en vertu de la Convention internationale, sont suspendus jusqu’à nouvel ordre au profit des sujets des pays de l’Union qui confèrent le même avantage aux sujets français. Le point de vue français n’admet pas que ses nationaux brevetés en Allemagne bénéficient de semblables mesures. « D’après cela, dit l’expert allemand de l’E.T.Z., les délais et prorogations de droit de priorité accordés par la loi allemande ne sont pas applicables aux Français. »
- BIBLIOGRAPHIE
- Les Méthodes allemandes d’expansion éco-
- nom!que, par Henri Hauser, professeur à l’Université de Dijon, correspondant de l’Institut. Un volume in-18 (librairie Armand Colin, io3, boulevard Saint-Michel, Paris), broché, prix 3 fr. 5o.
- Tous les Français — et plus d’un aussi parmi nos alliés — ont le sentiment très net qu’après la guerre proprement dite recommencera contre l’Allemagne une autre guerre, la guerre économique.
- Comment se préparer à cette lutte nouvelle ? La première condition de la victoire sera, ici comme sur les champs de bataille, la connaissance exacte et précise des forces de l’adversaire et de ses méthodes stratégiques. Or, s’il existe d’excellents livres sur l’industrie et le commerce des Allemands, il n’en est pas encore où l’on ait, de propos délibéré et sans s’attacher aux vains détails, essayé de saisir en leur essence même les principaux facteurs de l’expansion germanique. C’est ce qu’a voulu faire M. Hauser.
- Après avoir montré que toute la vie économique allemande est orientée vers la surproduction et l’exportation à tout prix, il étudie successivement le rôle des banques, celui des cartels, l’organisation
- des transports intérieurs et extérieurs, enfin la notion même de l’État prussien-allemand considéré comme une dictature économique. Après avoir, par cette analyse vigoureuse, isolé chacune des principales forces, l’auteur montre comment ces forces s’unissent pour permettre à l’Allemagne la pénétration commerciale et la pénétration industrielle des marchés étrangers.
- A d’abondantes lectures, à une documentation qui s’étend parfois jusqu’au moment actuel, M. Hauser joint une connaissance personnelle, directe, de l’Allemagne. H voit dans les méthodes allemandes (spécialement le dumping et la transplantation des industries) moins des méthodes d’action économique normales que des procédés de guerre et de conquête, en pleine paix. Gomme il y a un usage de la guerre terrestre de l’Etat-Major allemand, il y a un usage de la guerre économique suivi par les cartels allemands. Contre cet usage il importera, au moment de la signature du traité de paix, que les puissances de l’Entente et les nations amies prennent, d’un commun accord, des mesures efficaces. En une conclusion sobre et pleine, M. Hauser indique les principales de ces mesures.
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- 12 Février 1916.
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- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l'électricité délivrés du 22 août 1914 au 12 octobre 1915.
- 478 46a. — aa août 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston. —
- Dispositif permettant l’intervention d’un opérateur dans un système automatique.
- 478 463. — 22 août 1914* — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston. —
- Dispositif permettant de relier plusieurs abonnés à un standard automatique par une seule ligne.
- 478 464- — 2a août 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston. —
- Perfectionnement au dispositif de supervision dans un
- système de téléphonie semi-automatique.
- 478 474* — 21 avril igi5. — Thofehrn (H. G. C.). — Perfectionnements aux batteries d’accumulateurs.
- 478 496. — 10 septembre 1914. — Société dite : Aktie-bolaget Ljungstroms Angturbin. — Dispositif de refroidissement pour aimants de champ rotatifs.
- 478 507. — 24 avril 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements aux moteurs électriques à courant continu.
- 478 465. — 22 août 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston. — Compteur électrolylique.
- 478 482. — 22 avril igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements aux appareils électriques à gaz raréfiés.
- 478 499- — 23 avril 1915. — Brown Boveri et C1*. — Isolateur d’entrée.
- 478 5oo. — 23 avril 1915. — Brown Boveri et C'8. — Dispositif pour la suppression de l’action retardatrice de la self-induction, aux variations du courant dans les bobines des éleclros de dynamos et d’appareils électriques.
- 478 517. — 26 avril 1915. — Smith (U. S.). — Perfectionnements relatifs aux coupe-circuits de sûreté automatiques, en usage dans les appareils électriques.
- 478 577. — 3 mai 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Redresseurs à vapeur de mercure.
- 478 578. — 3 mai igi5. — Brown Boveri et Cle. — Dispositif pour la régulation de moteurs à induction de moyen de moteurs auxiliaires à collecteurs qui sont couplés en cascade avec eux.
- 478 491. —23 avril igi5, —Société dite : Norsk uydro-elektrisk kvaelstofaktieselskab. — Supports d’électrodes pour fours à arc électrique.
- 478 3g2. — 14 avril 191.5. — Mme Laurent Viguier. — Modification aux lampes électriques de poche.
- 478 640. — 8 mai 191.5. — Kintner (S.-M.) et
- Barrett (H.-M.). — Administrateurs judiciaires de la Société dite : National Electric Signaling G°. — Installation de t ransmission et de réception de signaux par ondes électromagnétiques.
- 478 679. — 14 mai igi5. — De Forest (L.). — Système de télégraphie et téléphonie sans fil.
- 478 6io. — 5 mai 1915. — Ateliers de Constructions Oerlikon. — Mode de couplage pour installations à courant continu.
- 478 623. — 6 mai 1915. — Scott (W.-H.). — Perfectionnements dans les armatures des machines dynamoélectriques.
- 478 634- — 7 mai igi5. — Brown, Boveri et C°. — Dispositif pour la suppression de l'effet retardateur de la self-induction lors des changements de l’intensité du courant dans les machines et appareils éleclromagné tiques.
- 20 oo6/465 401. — 29 mars igi5. — Société anonyme Westinghouse. — Premier certificat d’addition au brevet pris, le 3o septembre igi3, pour système de freinage à récupération pour moteurs électriques.
- 478 636. — 27 mai igi5. — Antonio de Capitani. — Procédé pour la fabrication de rubans renfermant des conducteurs électriques parallèles.
- 478 649. — 10 mai I9i5. — Landis et Gyr (A.-G.). — Interrupteur horaire à durée d’enclenchement limitée.
- 19 983/478 465. — 21 octobre 1914 — Compagnie française pour l’exploitation des Procédés Thomson-Houston. — Premier certificat d’addition au brevet pris le 22 août 1914, pour compteur éléctrolytique.
- 19 985/468 661. — 13 février 1915. — Brown, Boveri et C°. — Premier certificat d'addition au brevet pris, le 19 février 1914, pour dispositif pour protéger les bobines de transformateurs contre les survoltages.
- 478 694. — i5 mai igi5. — Société dite : Norsk Hydro-elektrisk kvaelstofaktieselslab. — Perfectionnements apportés aux fours à arc électrique.
- 478 693. — 14 mai I9i5. — Nishimoto (Iv.). — Procédé pour la fabrication de filaments métalliques pour lampes électriques à incandescence et autres usages.
- 478 706, — 19 août 1914. — Société Addometer Corporation. — Machine à additionner.
- 478 758. — 20 mai igi5. — Société dite : Tiie Relay Automatic Téléphoné C° Ld. — Nouvelles dispositions de connexions pour téléphone automatique.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- T. XXXII (2' Série). — N° 7.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Rapport annuel de l’Office National du Commerce extérieur.
- Le compte rendu annuel des travaux de l’Office National du Commerce extérieur, qui a été présenté par M.Sartiaux, offre cette année un’intérêt particulier car il met en lumière le rôle important que l’Office a su jouer depuis le début des hostilités en documentant les industriels qui cherchent à développer leurs affaires sur les marchés étrangers, en leur fournissant un répertoire d’agents bien placés pour les représenter, en établissant des nomenclatures détaillées des produits fournis par les Austro-Allemands aux pays neutres et alliés, indication précieuse pour l’avenir de la concurrence française dans les pays.
- Le Moniteur officiel du Commerce et les Informations de l’Office National du Commerce extérieur n’ont pas encore pu reprendre leur publication, mais en revanche les Dossiers Commerciaux ont pris un développement important ; d’autre part, le service des enquêtes et renseignements commerciaux a reçu de nombreuses propositions d’affaires qui ont fait l’objet de 28 000 communications adressées à des industriels et commerçants français. Une mention spéciale est due également aux services rendus par l’Office en portant à la connaissance du public par la voie des Dossiers Commerciaux les différentes routes commerciales existant avec l’empire russe depuis la fermeture des Dardanelles.
- L’étude du marché russe a d’ailleurs été une des préoccupations de l’Office qui a trouvé auprès des Chambres de Commerce des principales villes de Russie des collaborateurs bien disposés et très zélés pour mener la lutte pour la substitution des produits français aux produits allemands.
- Le distingué rapporteur s’est également préoccupé d'assurer à l’Office des ressources qui lui permettent d’étendre davantage son action et de rendre ainsi tous les services qu’on est en droit d’attendre d’un Office National.
- Nous souhaitons vivement que la subvention demandée au Parlement lui assure un budget qui soit en rapport avec le rôle important qui doit être le sien, el’que,l,!Office puisse répandre plus largement encore les renseignements auxquels nous avons nous-même puisé bien souvent.
- Qu’ilnous soitpermis, à cette occasion, d’exprimer le désir que des liens plus étroits puissent se nouer entre l’Office National et la presse technique; notre industrie de l’Electricité en particulier a toujours eu à soutenir contre la concurrence allemande une lutte très âpre, et qui reprendra plus vive encore après la guerre ; il 11e pourrait être que très avantageux pour tous nos lecteurs que l’Office National nous mette à même de puiser directement aux sources les renseignements professionnels relatifs à l’électricité.
- ADJUDICATIONS
- L'administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l'intention d’acquérir 3.5oo connexions électriques pour rails conducteurs de 76 kilogrammes, en câbles de cuivre nu de,4oo millimètres carrés de section, avec cosses soudées et coins en acier; g.900 connexions électriques pour rails porteurs, en câbles de cuivre nu de 200 millimètres carrés de section, avec cosses soudées et coins en acier.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (3e division), 72, rue de Rome, à Paris (8e), les mardi et vendredi, de quinze à dix-sept heures jusqu’au 24 février 1916.
- L’administration des Chemins de fer de l’Etat, à Paris, a l’intention d’acquérir diverses machines-outils.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service du matériel et de la traction, 44, rue de Rome, à Paris tous les jours de la semaine, de quatorze à dix-sept heures.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette,
- Le Itérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 19 FÉVRIER 1916.
- Tome XXXII (2* série). N* 8
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- MAURICE D’ASTE. — Note sur réchauffement des appareils électriques en service courant.................................. 169
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- Construction des barrages............... 179
- Sur le débit des déversoirs à mince paroi lorsque la nappe est noyée en dessous et le
- pied de la nappe recouvert par le ressaut.
- — A. Mouket............................. 183
- Le chauffage au coke des chaudières à vapeur................................... i85
- Télégraphie et téléphonie Essai de règlement pour la vérification ration-
- nelle des circuits proposé par l’Association téléphonique indépendante d’Amérique.... 187
- Emploi du téléphone dpns la construction d’un
- grand pont métallique..................... jpi
- Bibliographie............ .................. 192
- NOTE SUR L’ÉCHAUFFEMENT DES APPAREILS ÉLECTRIQUES
- EN SERVICE COURANT
- La prèdèterminaiion de Vêchauffement des appareils électriques en service courant est un des problèmes les plus importants de Vélectrotechnique et c’est aussi l’un des plus délicats. Nous nous proposons d’indiquer ici quelques-unes des méthodes simples qui ont reçu des applications étendues à l’étranger mais qui ont été, croyons-nous, l'objet de développements assez restreints en France.
- Nous diviserons notre étude en deux parties : dans la première, le moteur ou l’appareil électrique sera considéré comme un bloc isotherme, c’est-à-dire dont toutes les parties sont supposées être à la même température et dans la seconde le moteur sera supposé constitué par ses deux éléments principaux (inducteur et induit, stator et rotor) réagissant thermiquement l'un sur l’autre.
- Nous montrerons comment, en s’appuyant sur les résultats obtenus, dans cette étude il est possible de préciser la notion de capacité de service d’un appareil électrique donné, quelle que soit la complication de ce service.
- I. — Êchauffement d’un appareil électrique considéré comme un bloc isotherme.
- Dans ce cas, nous supposerons que réchauffement est dû à une source de chaleur unique, dégageant à chaque instant une quantité de chaleur égale à l’ensemble des pertes de l’appareil.
- Nous admettrons que la dissipation de chaleur par convexion et rayonnement direct s’effectue suivant la loi de Newton A Q = aS (6 — %) A t (applicable pour les petites variations de tempé-
- rature considérées) : la quantité de chaleur dissipée pendant l’unité de temps est proportionnelle à la différence entre la température du corps 6 et celle de l’espace ambiant, 60 et à la surface rayonnante.
- Soient :
- P le poids du corps en kilogrammes :
- C sa chaleur spécifique;
- 0 la température actuelle du corps en dégrés C ;
- 0# la température ambiante en degrés C;
- W la perte en watts dans les enroulements,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (£* Série). —
- f70
- tôles, boulons, etc., qui constitue la source de chaleur ;
- S la surface rayonnante ;
- a la constante de la loi de Newton.
- Pendant l’intervalle de temps dt, allant du temps t au temps t -f- dt, la température qui était 6 devient 0 -f- d 6 et on doit avoir en vertu du principe de la conservation de l’énergie :
- PcdO= Wdt —aS (i - %)dl\ (i)
- corps chaud de la température 0t au temps t = o à la température o au temps t = c© s’effectue suivant une loi exponentielle
- 0
- 07
- 0
- aS
- Pc
- t .
- nu encore :
- 0 — ©o d- (©i — ©o) e
- aS
- “Pc 1
- OU
- P cd 0 = - aS (0 - O0)dt
- 4 169
- pour rendre la formule cohérente avec les unités choisies.
- Si nous admettons que W. a, c sont des quantités constantes, nous pouvons intégrer entièrement l’équation différentielle (1) et nous obtenons dans ce cas :
- C étant la constante d’intégration que nous allons déterminer d’après les conditions initiales :
- A. Echauffement à charge constante. — Au temps t — o la température du corps est 0,.
- «S ,01 — 00
- Pc L 0 - 0O '
- (*)
- C’est en relevant expérimentalement la courbe de refroidissement de l’appareil électrique considéré que l’on peut déterminer le coefficient ^ et
- Fig. 1.
- par suite a S tout en s’assurant par vérification directe que, dans le cas considéré, fa foi de refroidissement ne s’écarte pas trop de celle représentée par la formule (3).
- La température croît suivant une loi exponentielle pour se rapprocher de plus en plus de la température limite (0 00 pour t — 00).
- W
- 0- =0o + -«.
- Dans le cas où la quantité W n’est pas constante, c’est-à-dire quand la charge du moteur ou de l’appareil électrique varie avec le temps, il est possible de résoudre graphiquement Inéquation différentielle
- Cet échauffement limite est donc par watt perdu dans le moteur :
- 0oo — 0o
- W
- aS
- = C'».
- B. Refroidissement à vide. — Si, aux. hypothèses faites, nous ajoutons l'hypothèse
- W = 0, nous voyons que le refroidissement d’un
- * W dt
- Perf0=: — aS (0 — ©0) dt 4-
- 4 109
- en confondant à chaque instant, pour u,n intervalle de temps très petit, mais fini, la courbe 6=ç=~f(e) avec sa tangente. (Voiràçe sujet la conférence deM. Parodi, ingénieur chef dçs services électriques de la Compagnie d’Orléans, bulletin
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- il févïiéi- 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 171
- de iiïars 1909 de la 'Société internationale des électriciens.)
- Ceci pos^, l’expression (4) se met sous la forme suivante
- Nous1 allons montrer comment dans le cas spécial des moteurs de traction (et la méthode pourrait être étendue à n’importe quel type de machine) on peut simplifier la méthode ci-dessus en prenant des intervalles de temps non seule-mentfinis mais assez considérables, dé l’ordre de plusieurs minutes.
- L’équation différentielle
- PcrfO=Wcii — aS (G — 60) dt
- Pc(02-O,)
- =J* Wclt—«S(/.2 —®
- d’où
- 02 — Oj —
- 82 — G] —
- fyvdt. — flS (12 — ti) (04 — G0)
- J ti _________.
- P C \KClS [tz t\)
- /•/* \V a S
- J„ iv dt - Te ^ - ti] (0‘ ~
- —------------------«s~----------;---------(*>
- 1 ~ ^ Fc ~~ ^
- intégrée dans l’intervalle de temps t, s’écrit :
- Pc (G2 — 0,) = Jit \Vdt —J'àS \G - G0) dt. (4)
- L’intégrale jf (0 — 0O) dt peut se représenter
- Calculons les valeurs maximadu second terme
- du dénominateur^- (/2 — £,) pour différents
- types de moteurs et déterminons l’intervalle^—^ de telle sorte que l’erreur commise sur G2 — 0( soit inférieure à 5 % et à 1 % .
- graphiquement commë il est indiqué sur la figure 2 ci-dessous et on a alors :
- 60) dt — surface AiaiAjA^
- Si la température est constamment croissante
- Fig. 2.
- dans l’intervallé tt t2 considéré, la surface en question est comprise entre
- (02 ------ 0o) {t-i ------- h)
- el
- (0i - 0„) <4 - tt)
- et on peut écrire :
- jT (G — Go) dt — [ti — ti) | 02 — G0 -f- 7. (Gÿ — G, ) |
- = (ï« — h) j Gi — H- P* (Gi — Ga) J
- X et |i étant des quantités comprises, en valeur absolue, entre o et i.
- EN CONTINU
- Moteur de -. 35 HP 100 HP 255 HP
- Valeur approximative de aS 25 3 Q 5o
- de Pc 70 160 400
- aS de f- Pc 0 ,357 0,187 O ,125
- Valeur de (tt — ti) pour que en minutes a S p. —— ( ti — ti ) 1 % Pc 0, 8 1 ,6 2 ,4
- v-Tc(t> -4)^5 % 4 8 I 2
- Pour déterminer les échaufîements des moteurs de traction en service courant il suffira d’appliquer la formule (5) ci-dessus aux intervalles de temps pendant lesquels le courant est maintenu sur le moteur, pendant lesquels le courant est coupé en vitesse ou à l’arrêt, etc...
- Formule empirique de Mac Carter. — Mac Carter remarque que pour les moteurs de traction à courant continu du type ordinaire cuirassé, de 5oo à 800 volts, on a sensiblement pour réchauffement A G :
- AG =
- W
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2‘Série). — N* 8.
- .'Uiiu.
- Pçtr application du principe de similitude, P est proportionnel au cube des dimensions linéaires
- "cîonc à -a?3, S est proportionnel à d?, ? est donc
- proportionnel à a? ou à P1/».
- En remarquant que c est sensiblement égal à.0,1 on voit que
- o, i P____PV»
- 0,44 P1/* - 474‘
- de la forme K (0 — 0O) que l’on peut représenter par X as (0 — 0O).
- Toutes les équations écrites précédemment restent donc valables à condition d’y changer uS en «S (i -f- X).
- Equation d’échauffement (a').
- W
- oS (. +
- r)+».+[«,-».-iîs7Vr)]
- oS Pc l.
- Equation de refroidissement ( ') :
- L’échauffement limite eu service courant est donc donné sensiblement pour un moteur de traction de poids P par :
- A 6 =;
- YV
- aS
- Exemple : un moteur de traction de 200 kilowatts en 1 heure pèse 3 800 kilogrammes, quelle est la perte admissible pour un échauffement limite de 75° C ?
- 75° = 4,4 —
- W
- (3 8ooj2/3
- 75
- W =: -— (3 8oo)s/3 = 4 000 watts environ.
- kA
- Cette formule approximative est très commode pour déterminer rapidement la valeur de la quantité d’énergie pouvant être dissipée à l’extérieur par un moteur de traction de poids donné.
- VENTILATION FORCÉE
- Depuis quelques années on fait usage constamment pour les moteurs de traction cuirassés delà ventilation artificielle obtenue soit au moyen d’un ventilateur indépendant, soit au moyen d’ailettes montées sur l’induit même.
- L’air pénètre dans le moteur à une température égale sensiblement à celle de l’ambiance et en sort après avoir subi un échauffement plus ou moins considérable dépendant de la durée de contact entre l’air et les enroulements et par suite de la pression appliquée.
- La quantité de chaleur enlevée par convexion par l’air en circulation est proportionnelle à l’excès de la température du moteur sur celle de l’air ambiant; elle peut être évaluée comme la quantité de chaleur rayonnée par une expression
- aS (1 -f- X) ô4 — 0O
- p7^~ 1 ~ LT=%-
- Application. —Un moteur de traction donnesans ventilation une puissance unihoraire de 260 kilowatts avec une perte totale de 7 % ; la quantité de chaleur rayonnée étant de 14000 watts à 76° environ, on demande de calculer l’augmentation de puissance unihoraire que peut procurer la ventilation forcée quand du fait de cette ventilation la quantité de chaleur dissipée à l’extérieur peut être portée de 4 000 à 8 000 watts.
- Moteur non ventilé.
- Pour t. = » on a :
- 14 000
- 75 = —-------
- 1 aS
- aS = 53.
- Pour t = 1 heure, on a :
- 14 000 ( _?£ t \
- ’5ü = -^r ns )
- oS .
- Pc1' ,,
- 1 — e z= 0,284.
- PC K
- . c = 0,710
- aS
- - t, = 0,3293 t]
- - = 2,475..
- En exprimant le temps t en heures on aura donc, puisque
- — = 1 heure : Pc
- W
- ° = e0-(--(l - ().
- Moteur ventilé.
- Pour t — <x> on a ;
- 8 000
- t 5
- aS (1 -p X) aS (. -f- >,) = 106.
- Pour l’échauffement t étant exprimé en heures on aura donc :
- W
- 6 = 8„ H----(1 — e-U«' <)
- 106
- et pour l = i heure :
- W
- 75® = — (1 — e—Mm) iofa
- d’où
- W =s 16 200 watts.
- La perte admissible pour la marche unihoraire dans le moteur ventilé est donc de 16 200 watts au lieu de 14 000 pour le moteur non ventilé
- 16 2.10 = 14 000 -J- i5 %.
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- LA LUMIÈRE ÉLECtRIQUË
- 173
- Nous voyons donc qu’une ventilation permettant de doubler la puissance continue du moteur ne procure qu’une augmentation de puissance unihoraire de i5 % environ.
- II. — Échauffement d’un moteur électrique considéré comme constitué par deux sources de chaleur réagissant l’une sur l’autre.
- üiïiLH
- en appelant V X2 les racines de l’équatioh-^u second degré
- V&4
- &>
- [a* ~t~ b2) PjCi -f- [dj -f- bi) P2t'2 . - Pl^’l Pic2
- I (al ~j* ^t) (a2 ~t~ &t) - ala2 ___
- P,Cj P2c2 — °‘
- Tout appareil électrique se compose de deux parties, Tune fixe, l’autre mobile, ayant chacune des pertes définies dépendant de la charge de l’appareil et réagissant Tune sur l’autre au point de vue thermique.
- Soient :
- P, c, la chaleur spécifique totale de l’induit, 0| la température de l’induit, tvt la perte globale dans l’induit;
- P2 cs la chaleur spécifique totale de l’inducteur, la température de l’inducteur;
- Wî la perte globale dans l’inducteur.
- Les variations de température instantanées de l’inducteur et de l’induit seront reliées par les équations différentielles :
- PtCidBi = Widt — (<h — 8a) at — (8, — 8J bx
- P2eaef8a = W2dt — (6, — 8,) a2 — (82 — 80) b2.
- Pour résoudre ce système d’équations différentielles, nous éliminerons 8j ou 82 entre ces équations et nous obtiendrons ainsi le nouveau système d’équations :
- PiCiPaCa | [a2-\-b2)V,tcl-\-{ai-\-bl)P2c2 j-f-
- -f- 4~ ^i) (®2 H~ ^2) — njût2J 81 — ciiWv -f"
- + {a + h) Wi + 60 (atb2 + atbt -f btb2) (6)
- PiCiPiC* ^T+ | («i+*i)Psc2+(fl-*+^«Picij j +
- -f- £(c&2 -(- b^j (#1 “I- ^i) ®i®*J82 = a2W x -f~
- + («1 + &i) W2 -f- 80 (a2bl -)- «iè2 -f- bxb2). (7)
- Si 011 suppose que tous les coefficients des termes de ces équations sont constants on pourra poser :
- a,
- + '-2 ----
- x,x2 = 4-
- [a2 -(- b2) Picx -j- \ai "l- ^1) Pac2 PfCj P2C2
- (a, -j- bt) (a2 -j- è2) — axa2
- P,c, Psc2
- Les solutions générales des équations différentielles (6) et (7) seront alors :
- 8, = -j- 80
- cf)^V2-{- [a2 -j- b2)^JV 1 P jCiPîfjXjXa
- (8)
- 82 = + y. V; 4- 80 4-
- a2W<4-(n14-&,)W2 P.c.P.c.X.X, ’ [9)
- »
- Les quantités p).1* [x'2 p.?, |x2a pourraient être déterminées par les conditions initiales au temps t — o . . , mais nous ne nous attacherons pas au calcul détaillé de ces différents termes pour étudier plus spécialement les états de régime.
- Puisque les quantités X, X2 sont essentiellement négatives, les termes en eXlt, deviendront d’autant plus petits que t sera plus grand et à la limite on obtiendra pour les températures finales Tj et T2 :
- rp __ «tW2 4~ {a2 4~ ^2)
- 1 0 aj}.2 -j- b2ax 4- bxb2
- fljWi 4" (ai H- bi) W2 * °“ aiis + 6ïai+Ma
- ou plus simplement en introduisant les échauf-fements par watt perdu dans l’induit ou l’inducteur T|, t2 :
- w2 \
- 4" Pi — j
- H’i !
- T,
- — 00 H'I
- --------= «2 --------
- «•> o’2
- Pv
- (10)
- En posant enfin :
- Wi perte dans l’induit hp>2 perle dans le champ
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE |T. XXXII (2e Série). — N° 8.
- ces échauffements par watt se mettent sous la forme :
- Ces résultats expérimentaux permettent de tracer les courbes représentées figure 3,
- Ti = ai 4~
- Ta a2Vj -f*
- Si nous représentons graphiquement ces échauffements en fonction du rapport vj des pertes dans l’induit et les inducteurs,nous voyons que réchauffement du champ sera figuré par une ligne droite et celui de l’induit par une hyperbole.
- Ce résutlat peut se vérifier expérimentalement,
- H— Ccurèe théorique ~imm,C9urbe expérimentait
- iMg. 3.
- les courbes d’échaulîemcnt (i i) pouvant se déterminer très simplement en même temps que les rendements quand on emploie la méthode d’Hut-ehiuson ou méthode analogue. Il suffit de laisser marcher les moteurs à chaque charge pendant un temps assez long pour que les températures de régime soient atteintes. À chaque charge correspond une distribution des pertes Wj Ws, Wi \YS .. ainsi que des températures limites d’induit et d’inducteurs : T,, T2; T',, l'2) ...
- De ces résultats d’observation on peut déduire le tableau de valeurs correspondantes :
- T, - 0„ g _ T2 -- Dp
- iv, ^ iv,
- pour — —- -zi. IV,
- T', — W0 T', — t>0 n”,
- ---------- ç, ~-------;------ pour —- = r,.
- iv1, " IV, iv 2
- ru '1 î 0o >-ii I 2 0O ^ i h
- s i —-----------r,----? * =-----------»—" Pour — = V
- II"., !V'\ r IV 2
- III. — Échauffement d’un moteur en service courant.
- Pour calculer les températures des différentes parties d’un moteur marchant à charge variable on pourrait se servir des formules (8) et (9) calculées ci-dessus :
- 0, —«0 = H‘1eti< + +
- 02 — 0O “ Pm eltt -f- |ji^e^ -f
- ai«'a 4J (<?a 4~ ^iv, b2 4- à,tï2 4- b,b2 aïW2 4- (a, 4- b2)iv, « 1 b, 4“ b4“ b,b2
- en les appliquant à des intervalles de temps correspondant pour chaque trajet aux périodes de .fonctionnement avec ou sans courant, en marche ou à l’arrêt... mais en pratique 011 peut se contenter d’opérer de la manière suivante :
- On calcule pour un service donné, c’est-à-dire pour une série de parcours déterminés, la répartition moyenne des pertes entre les deux éléments de la machine, inducteurs et induit :
- IV2,1,.
- A ces pertes moyennes correspond un rapport
- —
- IVt ni
- Les coefficients d’échauffement ç1;«, §2/„ correspondant à ce rapport moyen v),„,
- r T, — 0O c T, = 0,
- Çi m — Çwi —
- !V,m IV lm
- lus sur le graphique (fig. 3),permettent de déterminer les échauffements moyens probables 0, — 0U et 0S — 0O.
- Le calcul approximatif des pertes globales
- peut se faire de bien des manières : notamment par intégration directedel’équation différentielle
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE.
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- définissant la consommation d’énergie instantanée. (Bulletin de la Société internationale des électriciens, mars 1909, page 161 etsuivantes). Mais il est possible de tracer pour chaque parcours en fonction du temps les courbes de pertes dans l'induit et l’inducteur en partant des courbes de puissance instantanée et des caractéristiques complètes du moteur et de sommer rapidement la perte totale.
- Ces courbes ont l’allure générale indiquée sur la figure k
- Fkf'te dans l induit j
- Perte dans les tnduçbiurs
- r; ? n /w 'fi
- Détermination de i.a puissance maxima d’en
- MOTEUR DE TRACTION EN MARCHE CONTINUE.
- Méthode algébrique. — Nous avons montré plus liant que les températures de régime de chaque partie du moteur Sont déterminées par des équations de la forme :
- ©i “ 0o 4~ Ai H’i -f- Bj ir2,
- ©2 ©0 —j— A2«’i —B1 h'..
- Or à chaque système de valeurs Wi W2 correspond un système de valeurs déterminées pour l’intensité I du moteur de traction et le voltage aux bornes Ë. On a en effet dans le cas des moteurs série à courant continu
- w, = r, I2
- E — rl _ K0 — / I
- »’ Eo
- Ë0 étant le voltage normal d’alimentation auquel la caractéristique a été relevée, p0 la vitesse de rotation du moteur correspondant au voltage E0 et âu courant I déduit de l’équation (7).
- Si 6, = 83 'ne 0Ô -j- 0 température limite compatible avec la conservation des isolements et là marche régulière du moteur (environ ioo° pour les moteurs à isolement ordinaire, n5° pour les
- moteurs isolés au mica), les équations ci-dessus résolues par rapport à W, Wj donneront :
- 0B, 0 A.
- IV°1 = 0Ba rvs° = 0Aa
- A,B, A,B,
- AaBa AA
- iu°i =
- ©(B8-B,) (A,Ba - B, A*}
- wi _ A« — A, tv2 ~ B.j — B,’
- U’C.2 =
- 0
- Aa — A,
- (A, B, — B, Aa)
- Aces quantités m°, m°2 correspondront des valeurs E0 I0 du voltage d’alimentatioh et de l’intensité qui seront celles permettant de faire développer au moteur la puissance pratique la plus grande possible en marche continue au point de vue de réchauffement.
- C’est en effectuant des calculs de ce genre que l’on a été amené àproposer de substituer à la spécification normale du « régime unihoraire » une spécification par puissance maximum en régime continu au voltage E0 et à l’intensité I0.
- Des moteurs ayant même puissance unihoraire peuvent avoir conformément à la seconde spécification des capacités très différentes : le rapport de ces capacités dépendant delà répartition des pertes entre l’induit et l’inducteur.
- Pour un moteur de traction spécialement construit par exemple en vue d’un service de chemin de fer à grande vitesse avec arrêts peu fréquents il y aura beaucoup moins d’écart entre les deux définitions de puissance que pour un moteur de tramways ou de métropolitain fonctionnant constamment comme « démarreurs ».
- Méthode graphique. — Si l’on dispose pour un moteur défini des courbes expérimentales donnant réchauffement par watt perdu en fonction de rapport des pertes dans l’induit et l’inducteur, on peut calculer ainsi qu’il suit la capacité maxima en service continu.
- Les courbes expérimentales tracées sur la figure r> sont de la formé
- Ç.
- §2
- 1 | — 0Q
- Wt
- T<j_—*• ©o
- = fit) > (.,)
- — î (•')), (i3)
- et nous nous proposons de déterminer la puis-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2« Série). — N° 8.
- sance continue correspondant à un échauffe-ment 0, — 02 = 60 -f-•
- Divisons membre à membre les équations (12) et (i3) il vient :
- Wi
- fW
- — d’où
- •o
- La valeur de yj cherchée correspond donc au point d’intersection de la courbe (vj) avec la
- courbe £ = yj/(yj) : cette dernière ligne y;/'(y;) est facile à construire graphiquement. Soit au point z de la courbe £=/’(y)) menons zz' parallèle à ort jusqu’à son intersection z’ avec l’ordonnée yj = 1
- joignons oz' et prolongeons cette ligne jusqu’à sa rencontre en Z avec l’ordonnée y] : nous pourrons écrire :
- Z Y] Y) Z Y) Zyj
- donc Zyj = yj/* (yj). Z est donc au point de la courbe r,f (yj) = Ç cherchée; en répétant cette construction pour différents points z nous obtiendrons la courbe cherchée yj /'(yj).
- L’intersection de cette courbe et de la ligne l; = f (q) se produit en un point Z0 yj# correspondant à un rapport de pertes yj0 tels que les températures finales dè 1 induit et de l’inducteur soient les mêmes.
- Si réchauffement limite 0 est donné, les pertes
- correspondantes peuvent être calculées par les formules (12) et (13) :
- 0 — 0„ ffa)
- tv°3 ==
- 0 — 00 ? too) ’
- Des quantités W°, et W°3 ainsi calculées on déduira comme précédemment les valeurs E„ I0 de l’intensité et du voltage correspondant à la puissance maxima en service continu du moteur considéré.
- Résultats pratiques. — On trouve en général que cette puissance maxima, pour des moteurs sans ventilation artificielle, varie entre i/3 et du i/5 de la puissance unihoraire... ce résultat se justifie grossièrement ainsi qu’il suit :
- Le rayonnement par la surface extérieure de la carcasse d’un moteur supposé à environ 90° est de l’ordre de 2 à 3 % de la puissance unihoraire du moteur.
- Le rendement d’un moteur de traction étant de l’ordre de 90 à 92 % il y a 10 à 8 % de perte :
- La puissance P œ qui pourra être développée d’une façon continue sera donc en appelant p le rendement du moteur en % :
- 2 à 3
- P,
- (mo — p)
- Poo
- pour
- P* =-^-P„
- 100 — p
- 0 P«. P.
- p = 9° Pao ~ ira 3^3*
- « p*. p.
- p=9I P«=^«3,
- p P.. p.
- p = 92 F 00 = — a-.
- 'f 2j7
- IV. — Courbes complètes de fonctionnement d'un moteur de traction.
- Quand une société de construction a établi un type de moteur fonctionnant bien, et par suite susceptible d’applications étendues, elle a souvent intérêt à en calculer les caractéristiques complètes de marche afin que de simples
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- agents commerciaux puissent en préconiser ou non l’emploi dans des cas concrets de la pratique courante.
- On peut même constituer pour une série de moteurs un répertoire complet de ces caractéristiques grâce auquel il est possible de trouver sans aucun calcul le type de moteur le mieux adapté à un service donné de tramway on de métropolitain.
- Voyons sous quelle forme ces répertoires peuvent être présentés ou ont été établis par de grandes compagnies américaines de construction.
- Pour chaque moteur nous allons déterminer tous les genres de service auxquels il est apte, et à cet effet nous remarquerons d’abord qu’il n’existe qu’un petit nombre de diamètres de roues motrices et de rapports d’engrenages compatibles avec la construction même de*la carcasse; écartement des axes d’induit et d’essieu, hauteur d’axe d’induit, etc... et c’est pour chaque couple de valeurs p, R,, rapport d’engrenages et rayon des roues motrices, que nous allons déterminer les réseaux de courbes ou d’abaques permettant de préciser le mode de fonctionnement des moteurs dans les différentes conditions possibles de service sous un voltage d’alimentation donné E.
- Pour faire ressortir nettement les éléments du problème que nous nous proposons de résoudre nous distinguerons explicitement dans le tableau suivant les données et les inconnues.
- QUANTITÉS DONNÉES OU PRISES COMME VARIABLES INDÉPENDANTES QUANTITÉS CHERCHÉES (calculées ou mesurées)
- Pt Rapport d’engrenages. R, Rayon des roues motrices. I Courant maximum au démarrage. p, p2... pu Poids total de train remorqué par moteur. /1 /!>... f\ Fréquence des arrêts par kilomètre. i>t ps... Vitesses moyennes de marche. 04 0j... 0, Températures atteintes en régime par le moteur Wi .. w. Consom- mation en watt-heures par tonne et par kilomètre.
- On suppose bien entendu pour faire ces calculs que les parcours sont effectués en palier et alignement droit sur une ligne présentant une résistance due à l’air et au roulement de R, kgs. par tonne, fonction ou non de la vitesse. On suppose en outre oour le calcul des éçhauffements
- que les parcours successifs sont effectués avec
- un « battement » de 3o secondes entre parcours
- par exemple, correspondant à la durée moyenne
- d’arrêt la plus petite réalisable en pratique.
- Pour chaque parcours de fréquence par
- kilomètre c’est-à-dire ayant une longueur de
- i ooo mètres . . , . .
- et pour un poids pa de tram rcmor-
- Vt/vsses
- Vitesse
- ---------
- ‘Zessssss^ss*‘
- Fig. (1.
- qué par moteur nous calculerons aisément soi par la méthode graphique rappelée plus hautt soit par toute autre méthode (') :
- i° la durée de parcours et la vitesse moyenne; %a la consommation d’énergie;
- 3° la température atteinte.
- En répétant ces constructions et ces calculs pour un nombre suffisant de parcours on pourra tracer les réseaux de courbes analogues à ceux représentés sur la figure 7 :
- Supposons que pour un service donné correspondant à une fréquence de f„ arrêts par kilomètre on désire obtenir une vitesse moyenne ç> : on feuilletera le répertoire des courbes (C J (Cs) jusqu’à ce que l’on trouve une valeur p du tonnage remorqué par moteur correspondant à un échauffement admissible.
- On trouvera en général dans le répertoire plusieurs moteurs pouvant assurer le service
- Moteur V,„ Ti W4 pt
- » M2 V,„ T2 W2 p2
- » M3 Vm T3 W3 p.i
- (*) Nous avons adopté ici cette notation, fréquence des arrêts par kilomètre, parce qu’elle est employée d'une façon générale aux Etats-Unis. Il nous paraît cependant
- 1 000 mètres
- que la notion de parcours moyen----------j----- est aussi
- précise et plus directement intelligible.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série)- ~ N» 8
- On choisira suivant les cas celui qui donne Réchauffement le plus petit ou celui donnant la consommation minima d’énergie. Ce choix est le pins souvent guidé par des conditions uniquement commerciales. Toutefois dans une exploitation bien comprise on doit en général préférer le moteur le plus puissant, celui qui donne réchauffement le plus faible... car cet appareil permettra d’accepter avec des risques d’accidents moindres les surcharges inévitables en service courant du fait par exemple d’une avarie à un ou plusieurs moteurs du train.
- Nous venons d’indiquer comment on peut déterminer pour une série de moteurs un sys-
- P> P» pi p* Pi
- Fréquence de» arrêt» par Kr
- l'ijjf
- tème de caractéristiques complètes de marche permettant de résoudre directement les pro-blêmes les plus usuels de la pratique ; mais QU peut aller plus loin et se proposer de calculer des abaques généraux permettant d’obtenir les résultats ci-dessus spécifiés indépendamment de toute spécification particulière à telle ou telle usine.
- Nous nous réservons de donner ultérieurement ces abaques généraux résolvant entièrement la question en prenant comme variable la puissance en chevaux par tonne et le rapport entre la puissance continue et la puissance uni-horairevd’un moteur, rapport que l’on peut faire
- varier dans certaines limites grâce à la ventila-* tion artificielle.
- Résultats pratiques. — Dans les services de métropolitain çt de tramways on dispose en général d'une puissance moyenne de 8 à io chevaux par tonne de train.
- Pour les services de chemin de fer on peut se contenter de i,5à 2,5 chevaux par tonne pour les services de marchandise à petite vitesse à arrêts peu fréquents.
- Cette puissance devrait être portée à 5 ou 6 chevaux par tonne pour les services analogues à ceux des grands rapides Remorqués générale-ment à vapeur) et à 8 ou io chevaux par tonne pour les services de banlieue à vitesse moyenne relativement élevée et à arrêts fréquents.
- Cette conception de la puissance par t^nne très familière aux électriciens éohappe encore presque entièrement aux ingénieurs spécialistes de la traction à vapeur qui ne possèdent pas, comme les électriciens, de méthodes régulières de prédétermination des courbes de fonctionnement d’un tracteur dans des conditions définies d’exploitation mature de la ligne vitesse, fréquence des arrêts, etc.).
- C’est ainsi que par comparaison avec ce qui se passe dans les exploitations de ligne de banlieue par la traction à vapeur les ingénieurs de chemin de fer ont-ils peine à se représenter l’importance de la puissance mise en jeu pour la remorque des trains dans ces conditions particulièrement difficiles.
- C’eaf ainsi que les puissances utilisées pour remorquer les trains dç banlieue de l’Ouest-Etat pu de l’Orléans qui sont de l’ordre de i ooo chevaux par automotrice dépassent très notable^ ment celle des locomotives à vapeur modernes les plus puissantes ('). j
- Maurice d’Astb.
- (*) Le* locomotives à vapeur à 3 essieux couplés de l'Ouest Liât ou de la Compagnie d’Orléans qui sont parmi les plus puissantes existant en Europe ont à la vitesse maxima ioo kilomètres à l’heure une puissance d’environ 800 chevaux. Cette puissance est sensiblement égale à çefie installée sur deux motrices de l’Ouest-Etat au régime horaire,
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Construction des barrages par remblayage hydraulique.
- Ljgs Américains appliquent sur nue vaste échelle, pour là construction des digues, un procédé dit dé remblayage hydraulique qui présente souvent dé tt'èe grand® avantages, tant par son coût peu élevé que par la qualité du remblai ainsi exéouté. Ce procédé est assez peu connu en France où il pourrait être cependant employé avec succès dans de nombreux oas. Nous reproduisons ci-dessous la description de barrages construits suivant ee procédé au Mexique.
- Baiiiiage ns Tenango de l'usine h y n b o-é le ctu i q u e DE NeCAXA (MexIOUe).
- La grande usine de la Mexican Light and Power Go à Necaxa a été terminée il y a deux ans après dix années de travail. La première turbine aété mise en service dès 1906, et les travaux se sont poursuivis depuis lors pour porter à 460000 chevaux la puissance de. l’usine do Salto Cran de près Necaxa.
- Lo climat du Mexique méridional est tropical, c’est-à-dire que les périodes de sécheresse absolue alternent avec des pluies diluviennes; aussi a-4-on cherché avant tout à compenser, par un système rationnel de barrages-réservoirs, les variations de débit en emmagasinant les eaux pendant la saison des pluies.
- Le premier et le plus important do oes barrages-réservoirs est celui de Necaxa, dont la capacité est de /»3 millions do mètres cubes et qui alimente directement l’usine de Necaxa. Ge barrage a été construit en pierre et en remblai avec un noyau étanche en argile, par le procédé connu de remblayage hydraulique. lia 400 métros de longueur au sommet, 6,0 mètres je hauteur maxima et cube au total 1 640000 mètres cubes, La figure \ représente le barrage pendant sa construction; on y remarque la tour de prise d’eau ,non
- achevée et les tuyaux verticaux pour les conduites forcées. Le lac-réservoir se trouve sur la gauche de la figure; la nappe d’eau à droite recouvre le noyau d’argile en formation) tout au fond à droite, on remarque le talus aval du barrage, encore en construction, La photographié a été prise à peu près à la hauteur définitive du barrage et au même niveau que la partie supérieure de la tour de prise d'eau.
- Les eaux sout amenées par trois tuyaux en tôle rivée de 1 000 mètres de longueur environ
- Fig. 1. — Vue du burrago de Necaxn pendant la ronstruction.
- et 2 mètres de diamètre, à un distributeur d’où partent dix conduites forcées à acier, de 760 et 1 070 millimètres de diamètre qui aboutissent à l’usine après avoir traversé des galeries inclinées à 4o\
- Sur la figure 2, on remarque deux des conduites d’amenée déjà posées, la troisième étant encore en montage; dans le fond, la troisième galerie des conduites forcées; les tuyaux inclinés contre le flanc de la montagne sont des cheminées d’équilibre servant en même temps de reni-flards.
- L’usine de Salto Grande se trouve placée immé-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N® 8.
- diatement efi aval de la chute du même nom, sur le Necaxa et au fond d’une étroite vallée. Elle contient six unités de 8000 chevaux et deux de 16000 chevaux et pourra, le cas échéant, être augmentée de deux autres groupes de 16000 chevaux dont, les conduites forcées ont déjà été installées.
- La chute totale entre le niveau du réservoir et les turbines est d’environ 45o mètres; les conduites forcées et les turbines (roues Pelton à
- Fig. 2. — Conduites d’nmenée avec deux séries de trois cheminées d’équilibre.
- arbre vertical) ont été fournies par la Société Escher Wyss de Zurich.
- Bien avant la fin des travaux du barrage de Necaxa, on avait constaté que la quantité d’eau accumulée dans le réservoir serait absolument insuffisante pour lépondre aux besoins croissants d’énergie de la Compagnie; les débits réels se trouvaient d’autre part sensiblement inférieurs à ceux qu’on avait estimés, d’après les hauteurs de pluies des années antérieures. Aussi dut-on envisager la captation de nouveaux cours d’eau pour les amener dans le réservoir de Necaxa. La concession de la Mexican Light and
- j Power Co s’étendant sur une superficie de près de 1 5oc kilomètres carrés, on étudia la construction de tout un système de barrages-réservoirs avec canaux et galeries d’amenée, dont la plus grande partie sont actuellement construits. Six grands barrages, d’une capacité totale de 170 millions de mètres cubes, assurent une production ininterrompue de 100000 chevaux à l’usine (de Necaxa.
- Tous ces barrages ont été construits sous forme de digue, deux d’entre eux (dont celui de Necaxa) par le procédé de remblayage hydraulique,les quatreautres par remblayage mixte.Parmi ces derniers le principal est celui de Tcnango,
- Le Tenango traverse une barrière de collines au fond d’une étroite vallée pour se jeter dans le Necaxa en aval de l’usine de Salto Grande ; la position et la hauteur de la digue de Tenango ont été déterminées par le relief du terrain et par la nécessité de créer un réservoir de 40 millions de mètres cubes. Le barrage comprend trois parties : un barrage central en travers de la vallée et deux digues latérales assez étendues. La partie centrale a environ 400 mètres de longueur au sommet et 3g mètres de hauteur maxima ; l’aile rive droite a 1260 mètres de longueur dont 5oo mètres avec une hauteur presque constante de i3 mètres pour se relever ensuite rapidement (fig. 3). L’aile rive gauche, de 1260 mètres de développement, est disposée sur un terrain à pente assez régulière ; elle contourne l’église de Tenango dont l’achat, avec le cimetière attenant, eût présenté de multiples difficultés de la part de la population indigène et eût amené des retards dans la construction du barrage.
- La longueur totale du barrage atteint donc 2910 mètres.
- Les trois parties du barrage ont été construites suivant des procédés entièrement différents.
- Le barrage principal barre la vallée proprement dite du Tenango dont les eaux ont creusé le terrain jusqu’au rocher; les rives sont par contre formées presque exclusivement d’argile, ce qui est extrêmement favorable pour une digue en remblai.
- Le lit rocheux de la rivière a d’abord été barré au moyen d’un mur de garde en béton de façon à empêcher toute infiltration entre le remblai elle rocher; ce mur a v mètre d’épaisseur et s'enfonce de 1 à 2 mètres dans la rocher et de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 181
- 5 à io mètres dans l’argile des rives ; sa hauteur maxima atteint 16 mètres au thalweg. Le talus aval du barrage central a été exécuté exclusivement en pierres avec une pente de 3ort en aval et de 45° en amont. La partie amont a été prévue en remblai de terres et graviers avec une pente extérieure de i : 2,5; entre les deux se trouve une masse d’argile remblayée hydrauliquement. Sa largeur est de 6 mètres au sommet, à la cote i353.
- Les travaux ont commencé en automne 1908, par le nettoyage complet du sol de fondation, enlèvement de la terre végétale et des matériaux étrangers et le décapage du rocher. Le Tenango a un débit très réduit en étiage (100 à 200 litres par seconde en maximum) car ses eaux sont
- *
- utiliser à cet effet les eauxdu Tenango qui étaient captées en amont, amenées par des conduites de 40 centimètres suspendues dans le canal en béton et refoulées par les pompes situées en aval de la digue.
- Les pluies de l’été de 1909 furent particulièrement abondantes, mais le canal était toutefois suffisant pour les évacuer. En septembre se produisit une crue extrêmement violente; le grand barrage de Necaxa n’était, à ce moment, construit qu’à moitié et les eaux risquaient non seulement de le détruire mais de submerger tous les travaux des conduites forcées et de l’usine de Salto Grande. Pour éviter à tout prix ce désastre, on fut obligé de fermer la galerie qui amène les eaux du Tenango dans le bassin du Necaxa. Le
- Profil de ta DiÇuz dans sa partie centrale
- /"vr* 7T»"aSï?,-- ,
- remUajt VV*
- drait/fut
- Profil de la Digue
- Fig*. 3. — Barrage de Tenango. — Vue en élévation du barrage. Echelle des hauteurs i : i f>oo; longueurs i : i5 ooo.
- déjà captées à i5 kilomètres en amont pour le barrage de Necaxa. En hautes eaux le débit peut atteindre jusqu’à 3o mètres cubes par seconde. Pour en assurer le passage on a commencé par établir un canal en béton de 5 mètres carrés de section qui traverse le barrage sur toute sa largeur.
- Les matériaux nécessaires au remblayage ont été extraits d’une colline à proximité du barrage, formée de terres lourdes, d’argile et de roches pourries. Ils ont été amenés, partie au moyen de voies de service, partie à dos d’homme. Quant aux blocs de pierre de la partie inférieure du barrage, on les a extraits d’abord du lit de la rivière en aval de l’ouvrage et amenés sur des wagonnets à traction animale. Tout le noyau central en argile du barrage devant être établi hydrauliquement, on a dû installer une puissante station de pompage avec réservoir pour
- débit du Tenango s’éleva immédiatement à 8‘> mètres cubes par seconde; le canal en béton du barrage de Tenango étant insuffisant pour ce débit, le réservoir se remplit rapidement et, sous la poussée des eaux, la digue fut emportée. Tout le talus aval, une grande partie du talus amont, la station de pompage furent détruits; le mur de garde résista et empêcha la destruction totale de l’ouvrage. Les matériaux de la digue n’avaient été entraînés par les eaux qu’à une faible distance de l’ouvrage, ce qui a permis de les utiliser à nouveau. Les travaux furent repris immédiatement, la station de pompage ayant été reconstruite; ils furent de nouveau suspendus cinq jours plus tard, une nouvelle crue étant survenue, et se poursuivirent ensuite régulièrement jusqu’à l’achèvement des travaux. _
- Instruits par l’expérience, on modifia le profil du barrage en constituant le talus amont au
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- moyen de pierres et matériaux lourds, amenés d’une carrière située à a kilomètres en amont, où l’extraction se faisait à la mine et au moyen de pelles à vapeur qui chargeaient directement les matériaux sur les wagons. En moins de trois mois, la digue avait été relevée à son niveau précédent et on put commencer le remblayage hydraulique du noyau d’argile.
- On mit à jour, à cet effet, un banc d’argile à proximité du barrage; l’argile, désagrégée par un puissant jet hydraulique, était entraînée par l’eau et amenée sur le chantier par un canal en bois; après avoir déposé l’argile qu’elle tenait en suspension, l’eau s’échappaitpar un déversoir qui la ramenait au bassin.
- La construction du mur de garde en béton était menée parallèlement à celle du noyau d’argile.
- L’argile durcissait très rapidement et, une fois l’eau enlevée, il était très facile de démonter le canal en bois pour le placer à un niveau plus élevé.
- La rive droite du barrage, sur laquelle se trouvait la fosse d’extraction de l’argile, était à la cote comme cette fosse s’abaissait au fur et
- à mesure de l’extraction et que le barrage, au contraire, s’élevait, il arriva un moment où on atteignit la pente minima de 3 % pour le canal; | on fut alors obligé d’établir u ne seconde station de j pompage pour relever les eaux chargées d’argile. La longueur du barrage augmentant avec sa hauteur, les canaux d’amenée étaient de plus en plus étendus, et le dépôt d’argile se faisait dans de beaucoup moins bonnes conditions à leur extrémité que près de leur origine; aussi dut-on bientôt installer une troisième station do pompage qui envoyait les eaux de remblayage dans un canal sous pression, disposé horizontalement sur une longueur de /(oo mètres, avec un certain nombre de vannes pour l'échappement des eaux.
- C,e système a donné d’excellents résultats et a permis d'employer lé remblayage hydraulique jusqu'à la cote x3iio.
- I,'exécution du remblai ordinaire a d’abord été faite au moyen de voies posées directement sur le remblai, qu’on élargissait en déversant les wagons sur le côté; puis on plaçait une voie surélevée sur une estacado en bois jusqu’à ce que le remblai atteignît le niveau des rails et ainsi de suite.
- Le remplissage du réservoir s’est poursuivi
- parallèlement à la construetion d© la digue ;
- l’entrée du canal en béton fut recouverte d’une tour de déversement dontTorifioe est à 5 mètres nu-dessous de la crête du barrage, de façon à empêcher sa submersion (fig. /,). Entre temps, on avait terminé la grande galerie de jonction des lacs de Tenango et deNecaxa, grâce à laquelle la tour de déversement n’eut pas à fonctionner pendant les deux années suivantes.
- En même temps que la digue centrale, les deux ailes latérales avaient été commencées; le sol de fondation est ici presque exclusivement de la terre végétale (champs et prés), de 5o centir mètres d’épaisseur, recouvrant une argile de belle consistance. Les travaux ont commencé par l’enlèvement de toute la terre végétale et un déoapage complet du terrain. Le noyau d’argile a
- Kig ^. — To ir du déver-iomont et revêtement d’argile du talus amont.
- également été exécuté .autant qqo possible pa.t remblayage hydraulique ; les deux talus avaient été préalablement construits jusqu’à vtn© hauteur de 5 mètres, de façon à former une cuvette artificielle où l’argile se députait ; l’argile était extraite de fosses creusées à une distance suffisante du barrage pour n’en pas coniprqmettro la sqlidité.
- L’extraction de l’argile et soit transport se faisaient au moyen de « Scrapers » oii grandes pelles métalliques tirées par a ou 3 mulets; l’argile arrachée du sol était chargée sur ces pelles et amenéesur chantier. Chaque « scraper «aune capacité de i / io de mètre., cube ; leur manutention exige l’emploi d’un conducteur et d’un chargeur par 8 ou 6 soraperg. Ce système de transport est à la fois très avantageux et très économique; chaque mulet transporte, par jptqv né§ de ;5 heures,de an à 3p mètres çubei d’argile
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- àunediatancede 5o mètres et 10a i5 mètres cubes à une distance de aoo à 3oo mètres.
- Le remblayage a été fait par couches de ao à 3o centimètres d’épaisseur ; le passage des mulets et des scrapers était suffisant pour pilonner les matériaux. Aucun tassement n’a été constaté ultérieurement.
- Quand le noyau d’argile du barrage central atteignit les fondations des parties latérales de la digue, les talus de celles-ci étaient déjà à une hauteur de 5 mètres et prêts à recevoir la masse d’argileüquide. Dès ce moment, le barrage entier présentait une seule gorge continue pour recevoir le noyau étanche; on employa dès lors un nouveau système de remblayage consistant en une canalisation d’eau sous pression sur toute la longueur du barrage avec prises d’eau de 5o en 5o mètres ; l’argile déversée sur le bord intérieur des talus était aspergée par de puissants jets et entraînée dans la masse liquide qui remplissait le gorge centrale dans laquelle elle se déposait. Le relèvement des talus ne pouvant plus se faire au moyen des scrapers qui auraient dû gravir une certaine pente, on se servit de voies ferrées qui amenaient les wagons d’argile directement des fosses d’extraction. Dès que le noyau était à 2 mètres au-dessous des talus, ceux-ci étaient relevés à leur tour de a mètres, et le remblayage hydraulique reprenait,
- La pose et l’entretien des canalisations d’eau a présenté de nombreuses difficultés. Comme la nappe d’eau sur la masse d’argile devait avoir au moins i mètre d’épaisseur pour empêcher absolument le dessèchement de l’argile on déoida de placer sur ce bassin artificiel un radeau supportant deux pompes électriques desservant directement les hydrants.
- Les pompes puisaient l’eau du bassin dont l’alimentation était assurée par le lac-réservoir du barrage. On arriva ainsi jusqu’au niveau où l’étanchéité du noyau d’argile ne joue plus un rôle aussi essentiel.
- La crête de la digue est à la cote 1353, soit \ mètres au-dessus de la cote prévue dans le projet.
- Le talus amont du barrage a été revêtu d'un perré en pierres, de 3o centimètres d’épaisseur qui le protège contre les vagues; le talus aval est simplement protégé par des mottes de terre végétale. La tour de vidange et le canal en béton ont été bouchés par de la maçonnerie et rem*
- placés par un déversoir fixe à l’extrémité sud de la digue ; ce déversoir, de 8o mètres de développement, rejette les eaux dans une vallée latérale, de telle façon qu’en aucun cas le pied aval de la digue ne puisse être atteint par les eaux.
- La durée des travaux a été de quatre ans, ce qui est relativement court pour un ouvrage de cette importance ; les travaux se sont poursuivis sans interruption jour et nuit. Toute l’énergie électrique était fournie par l’usine de Salto Grande.
- La cube total des terrassements exécutés atteint i 3ooooo mètres cubes; on est arrivé à en faire jusqu’à 5o ooo mètres cubes par mois.
- {Scltweizerische Banzeitung, 27 février 1915.)
- Sur le débit des déversoirs à mlnoe paroi lorsque la nappe est noyée en dessous et le pied de la nappe recouvert par le ressaut. — (Note de M. G. Mouret, présentée par M. H. Le Chatelier.)
- M. Bazin a établi que, dans le cas envisagé ici, le rapport du coefficient de débit au coefficient de la nappe libre, ou module, n’est pratiquement fonction que de deux variables qui sont les rapports respectifs h et de la charge et de la retenue à la hauteur ou saillie du déversoir et il a représenté par trois formules approchées les résultats de ses expériences sur la valeur du module, l’une des formules étant applicable aux déversoirs découverts, les deux autres (fusionnées plus tard en une seule), applicables aux déversoirs noyés, suivant la valeur de la charge relativement à la retenue.
- J’ai poussé plus loin l’étude et l’interprétation des résultats bruts des expériences si importantes de M. Bazin, et j’ai pu reconnaître que, dans la plupart des cas, le module K des nappes noyées en dessous, dont le pied est recouvert parle ressaut, ne dépend, pratiquement, même dans le cas des déversoirs noyés, que d’une seule variable, qui est le rapport de la grandeur h à là grandeur h{, la charge et la retenue étant comptées à partir de certains niveaux qui ont un écart donné avec celui du seuil du déversoir.
- Les formules adoptées parM. Bazin suggèrent déjà, en les traitant convenablement, une conclusion de ce genre mais, comme elles ne sont qu’approchées, établies par une voie indirecte (relation entre le module et la pression sous la nappe), et qu’elles ne se raccordent pas exacte-
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- ment pour la valeur hx — o ou pour la valeur K = 0,775, j’ai cru qu’il était préférable de procéder à une recherche directe en prenant pour point de départies résultats bruts des expériences dues au savant ingénieur. J’ai été ainsi amené à construire, avec les coordonnées h, hx et K, une surface réprésentant le plus fidèlement possible ces résultats, rectifiés seulement de manière à maintenir la régularité des courbures. Les expériences de M. Bazin ne laissenten effet rien soupçonner de la possibilité de discontinuités dans la loi de variation du module, même lorsque la nappe noyée en dessous passe à la forme de nappe ondulée et que les trajectoires des particules liquides se trouventainsi grandement modifiées.
- J’ai constaté que cette surface modulaire, limitée par les passages aux nappes adhérentes et aux nappes noyées à ressaut éloigné, suivant des lois établies par M. Bazin, est, sur sa plus grande étendue, une surface réglée, dont les génératrices sont des lignes d’égal module, c’est-à-dire parallèles au plan des h et des A,. Elle ne perd ce caractère qu’au voisinage de l’origine, et aussi dans la petite région qui correspond aux déversoirs découverts mais là encore les lignes d’égal module diffèrent très peu de lignes droites.il faut en conclure que, dans la généralité des cas, il existe entre les rapports h etVtt, pour une valeur donnée du module, une relation linéaire; cette relation subsiste, aussi élevées que soient les valeurs de h et de hx (limite des expériences : h — i,85; hx = i,6o). Le module de transition est ainsi fonction d’une variable unique, choisie arbitrairement parmi toutes celles qui peuvent définir la position des génératrices, par exemple l’orientation du vecteur du point de contact de ces génératrices avec leur enveloppe.
- Sauf en ce qui con erne la conduite de nou-vellesexpériences, une telle conclusion n’a qu’un intérêt théorique, celui de fournir un moyen de contrôle de recherches analytiques. A suppose]', en effet, que les données expérimentales actuelles permettent de tracer, sans une incertitude trop grande, la courbe enveloppe, il ne serait peut-être pas possible d’établir une relation simple entre cette courbe et les données h et hx. L’intermédiaire d’une variable unique ne ferait, dans ce cas, que compliquer le problème.
- Mais j’ai reconnu que, pratiquement, l’enveloppe des ^épératrices peut être supposée réduite
- à deux points, ce qui simplifie bien la question et permet de présenter les résultats des expériences sous une forme utilisable. 11 suffit alors d’adopter comme variable l’orientation des génératrices elles-mêmes, orientation qui, rapportée à la direction de l’axe des h, se calculera par la formule simple
- h — a h — p’
- a et(î étantlescoordonnéesdespointsenveloppes.
- Toute fonction de ce rapport peut être aussi utilisée comme variable et, afin d’éliminer les valeurs négatives de la variable, et d’expliciterle facteur principal du débit qui est la chute h — hx, j’ai définitivement adopté comme variable le rapport
- _ h — a _ (h — A,) — (x + fi)
- 9 1 A — p ' A — p
- qu’on peut appeler coeffl.dent de chute.]
- En remplaçanta et(3 par les valeurs numériques fournies, non par des formules plus ou moins arbitrairement choisies, mais pardes graphiques à grande échelle, on obtient les expressions suivantes :
- Premier point-enveloppe, h —ht
- 9 h o,/»5‘
- Deuxième point-enveloppe,
- La valeur du coefficient p peut varier de o [formule (i), chute nulle] à a [formule (a), point triple de transformation, h -j- A, = o]. Quant à la limite d’application des deux formules, elle correspond à la valeur commune p = o,ao. La formule (i) ne s’applique qu’à des déversoirs noyés. De p — o,ao à p = 0,903, la formule (a) s’applique à des déversoirs noyés ou découverts, suivant la valeur de h ou celle de /*,. Au delà le rapport hx est toujours négatif et la formule (a) ne vise plus que des déversoirs découverts.
- Si h = — o,o5, on a, pour toutes les valeurs de h, p = 1 ; le débit est donc indépendant de la charge, résultat acquis déjà par M. Bazin et qui se trouve confirmé par la présente étude, ainsi que la valeur correspondante 1,060 du module.
- La relation K = /‘(p) qui existe entre la valeur du module et le coefficient de retenue, ne paraît pas apte, en raisoq dp spn origine, à. se mettre
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- sous une forme mathématique simple. Elle est représentée par une courbe de forme générale parabolique et comportant, par suite du changement de formule, une brisure correspondant à l’abscisse p =0,20. Les éléments de cette courbe, mesurés à la limite avec les nappes à ressaut éloigné (à part les valeurs marquées d’une astérisque qui sont des valeurs moyennes entre des valeurs extrêmes très rapprochées) sont les suivantes :
- p... 0 o.o5 0,10 0. i5 0,20 o,3o 0,40 0 5o
- K.. 0 o,534 0,670 0,755 0,820 0,880 0,903 0,956
- p... 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 I.IO 1,20 o,3o
- K.. 0,98a 1 ,no5 1,024 1*043 1,060 1.077 1,092 i,io5
- p... 1,40 i,5o i,6o 1.70 1.80 1,90 2,00
- K.. 1,117 1,128* i,i38* «,i47* i,i55* 1,161* i,i65
- Comptes rendus des séonces de l'Académie des Sciences.)
- Le chauffage au coke des chaudières à vapeur.
- Le coke, peu employé en temps ordinaire comme combustible pour les chaudières à vapeur a pris, du fait de l’état de guerre, une importance considérable. Les raisons en sont multiples et diverses suivant les pays. Partout, les sous-produits de l’industrie du gaz étant nécessaires à la fabrication des explosifs, il s’ensuit que la production du coke a tendance à augmenter.
- En Allemagne, le marché étranger étant fermé à peu près complètement, du fait du blocus, il y a surproduction de coke d’où nécessité de trouver des débouchés nouveaux; d’autre part, la raréfaction de la main-d’œuvre réduit la production des charbonnages bien que nos ennemis exploitent actuellement,outre leurs propres houillères, la totalité des mines belges et une notable fraction des mines françaises.
- La production de nos houillères, réduite par l’invasion de nos départements du Nord, nous force, par contre, à l’économie dans la consommation de charbon.
- L’Angleterre souffre aussi du manque de main-d’œuvre et, au point de vue économique, elle a tout avantage à utiliser le coke amené par bateaux dans la région de Londres — ce qui soulage d’autant ses voies ferrées surchargées par un trafic intense — et à exporter le charbon gallois qui convient moins bien que les autres à la fabrication du gaz.
- Quoi qu’il en soit des raisons pour lesquelles le coke a retrouvé la faveur générale comme
- combustible industriel, on doit constater qu’un peu partout on se préoccupe de l’utiliser au mieux. Or, pour les grandes chaufferies qui fonctionnent mécaniquement, une adaptation du matériel au nouveau combustible s’impose.
- Celui-ci est, en effet, très différent de la houille. Tant qu’on se contente de brûler un mélange en proportions raisonnables de coke et de charbon de terre, pourvu que ce mélange soit suffisamment uniforme, sa consommation dans les foyers mécaniques n’offre pas de difficultés. Mais quand on y veut brûler le coke seul, les complications apparaissent.
- Tout d’abord, d’aucuns jugent impossible de concasser et trier le coke pour l’employer de façon satisfaisante dans des foyers à projection ; par contre, sur les grilles mécaniques, la difficulté réside dans l’inflammation d’un combustible exempt de gaz, à son entrée dans le foyer. Avec la houille, la chaleur rayonnée par la voûte réfractaire suffit à provoquer la distillation des gaz qui brûlent aussitôt avec une longue flamme, en sorte que la combustion est continue. Avec le coke, aucun dégagement gazeux, donc allumage difficile et tardif et combustion imparfaite.
- On s’est déjà ingénié, de divers côtés à parer à cette sérieuse difficulté. Voici, notamment, deux solutions préconisées et essayées pour des grilles à chaîne sans fin :
- Fig. 1. — Grille mécanique avec trémie spéciale pour alimentation en coke.
- La première (fig. 1) est signalée par la Zeitschrift des Vere nés Deutscher Ingenieure. La partie inférieure de la trémie alimentant la grille est garnie de briques réfractaires et munie d’une petite grille très inclinée. Une courte voûte relie
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- cette trémie au fôy&r de la chaudière. Dans ces conditions, la combustion s’amorce sur là petite grille ; une partie de la chaleur sert à échauffer le coke de la trémie tandis que la majeure partie passe dans le foyer principal et contribue au chauffage de la chaudière.
- Ce dispositif a, paraît-il, été essayé avec de bons résultats sous une chaudière multitubulairè d’une centrale de Dusseldorf.
- Dans The Electrical Review, M. E. W. L. Nicol en critique le principe,parce que l’admission d’un excès d’air à travers la petite grille donne Un mauvais rendement thermique do la chaudière et abaisse le taux de Vaporisation. Cet ingénieur signale Une autre solution ali problème qui nous occupe; elle a été appliquée en Angleterre à dos générateurs produisant 9 000 kilogrammes de vapeur à l’heure et dont la puissance n’a pas été sensiblement diminuée par la substitution du coke à la houille sur les grilles à chaîne sans fin.
- Là, on a conservé la voûte dont, le rôle est d’enflammer le combustible par rayonnement; une mince couchede houille menue, qui recouvré le coke, distille les gaz nécessaires à cette inflammation. Le coke est versé sur la grille par une trémie auxiliaire disposée Sous la trémie normale qui distribue [le menu de houille.
- L’auteur que nous venons de citer estime que le concassage et le triage du coke à la grosseur requise pour les foyers mécaniques à projection ne présentent aucune difficulté. Un casse-coke ordinaire de 5 chevaux casse 3o tonnes de coke par heure moyennant une dépense insignifiante.
- Il semble, d’après de récents essais effectués en Allemagne, que la réputation de combustible inférieur faite au coke est imméritée. En effet, sur grille horizontale ordinaire d’une chaudière de i56 mètres carrés de surface de chauffe, voici les résultats obtenus :
- Avec une houille à longue llamme de 72*10 calories au kilogramme, le taux de vaporisation a été de 16 kg. 5 par mètre carré et par heure, ou de G kilogrammes par kilogramme de houille ;
- Avec un coke de 7 000 calories au kilogramme, le taux de vaporisation a été de 18 kg. 5 par mètre carré ot par heure, ou de G kg. 6 par kilogramme de houille.
- Les maximums de température observés ont été, dans les deux cas î
- TaIilëaü 1.
- CHAOPrACË A I.A IlOUILLi: CilAuf PAGE AU COKE
- Température dans le
- foyer 1 a20° G I 145» C
- Température des gaz à
- la cheminée 376° C 473° c
- La supériorité paradoxale du coke tient à ce que ce combustible nécessite, pour brûler, un moindre volume d’air ot que, d’autre part, il ne subit pas de perte de calories par le fait de combustion incomplète des gaz ou du goudron que distille la houille. Du premier chef, la teneur en acide carbonique des gaz brûlés est plus élevée.
- M. Nicol envisage le cas de substitution du coke à la houille dans le chauffage de chaudières industrielles munies de foyers mécaniques qui 11e conviennent qu’à une classe de combustible. Le problème se pose alors de l'emmagasinage du coke, plus encombrant à poids égal, de la capacité des trémies et du taux de vaporisation des chaudières. En ce qui concerne les stocks de coke, les usines à gaz en possèdent toujours de considérables; en passant avec elles un marché d’assez longue durée, on évitera de s’encombrer d’un trop fort stock.
- Quant aux appareils mécaniques, il y aura de plus en plus d’avantages à installer dès l’abord des foyers capables de brûler également bien houille, coke et grésillon, voire même anthracite. Or, dès maintenant, il y a des appareils qui satisfont à ce desideratum.
- L’ingénieur anglais laisse entrevoir que, dans l’avenir, les besoins croissants de l’Angleterre en explosifs à grande puissance et en sous-produits variés de la distillation de la houille tendront à restreindre l’exportation aux seuls anthracites et autres charbons 110 convenant pas à la fabrication du gaz. Le coke produit devra être employé le plus économiquement possible aux usages industriels et domestiques. — L. D.
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- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Essai de Règlement pour la vérification rationnelle des circuits proposé par l’Association téléphonique indépendante d’Amérique.
- L’industrie téléphonique qui, d’ailleurs, tout comme les télégraphes, n’est pas un monopole d’Etat, est accaparée aux Etats-Unis par deux importants groupements qui s’en partagent l’exploitation : d’un côté, la puissante société Bell et toutes les compagnies sur lesquelles elle a mis la haute main, et, d’un autre, toutes celles qui ont pu se soustraire à son contrôle et qui, dans ce but, ont dû se grouper en Association des compagnies indépendantes. On conçoit quelle émulation doit résulter de cette rivalité et quel développement peuvent prendre les relations téléphoniques sous l’action d’une telle concurrence. C’est bien ce qui explique pourquoi nulle part ailleurs qu’en Amérique la densité téléphonique est si élevée.
- Nos entreprises européennes, pour être moins développées, gagneraient beaucoup à la faveur d’un tel entraînement. Malheureusement, monopolisées comme elles le sont toutes ou à peu près, hors de la faible impulsion qu’elles tirent de leur propre ressort, elles ont bien peu de sujet d’émulation. Aussi la plupart du temps se contentent-elles de glaner, dans le vaste champ des entreprises américaines, les améliorations d’ordre technique ou économique dont elles pensent faire leur profit. On s’explique donc que ce n’est pas sans intérêt qu’on suit de ce côté-ci de l’Océan l’évolution de tous les moyens mis en action par les compagnies américaines ; et c’est pourquoi nous donnons ici le projet de règlement pour la vérification rationnelle des circuits que, selon le « Téléphoné Engineer » de décembre igi5, l’Association des compagnies indépendantes a proposé de mettre en application à partir du iep janvier 1916. Voici comment ce projet a pris naissance.
- En janvier 1910, M. H.-D. Currier, développant un thème sur la « Responsabilité en matière de service téléphonique « devant l’Association télé-
- phonique indépendante d’Amérique, déclarait en substance :
- « Toute entreprise téléphonique doit posséder les renseignements utiles pour mettre son réseau en exploitation avec le moins de frais possible...
- « Il importe que l’Industrie téléphonique indépendante possède un organisme central qui, à certaines époques, lui fournisse des données pratiques...
- « L’entreprise téléphonique 11’est pas particulièrement intéressée dans la construction des appareils ; toutefois, elle est tenue pour responsable de la valeur de rendement des organes dont elle fait l’acquisition. Il est possible de calculer le pourcentage de rendement des bobines de translation, des récepteurs, des transmetteurs, etc. Les quantités minima de courant à fournir aux réseaux à batterie centrale et la qualité de la transmission cjui en résulte sont faciles à détermine!’.
- « On peut également fixer la dimension qu’il convient d’appliquer aux conducteurs pour une longueur de circuit donnée et les spécifications propres à obtenir une capacité de câbles prévue... Jusqu’ici l’industrie téléphonique était sous la dépendance des constructeurs pour toutes ces valeurs de rendement ; il importerait d’appliquer maintenant cette règle que celui qui achète le matériel d’une installation téléphonique pour son service propre doit être le seul à fixer la valeur de fonctionnement de ce matériel... »
- Puis, dans le but de donner une sanction pratique à ces desiderata, M. Currier concluait en préconisant la nomination d’une commission. L’Assemblée se rangeant à sa proposition, autorisa la constitution de cette commission, aux travaux de laquelle furent conviés les constructeurs ainsi que les professeurs de science téléphonique aux écoles spéciales de l’Association.
- Le premier sujet mis à l’élude fut celui-ci : La transmission téléphonique telle que la donnent les installations dés bureaux centraux et celles des postes d'abonnés. Les résultats de cette collaboration sont exposés dans le projet ci-après. La commission propose d’appliquer ses recoin-
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- mandations, à titre d’essai, pendant une année et d’y apporter au cours de cette période toutes les modifications que l’expérience nécessitera. L’année écoulée, on adoptera un ensemble de règles qu’on ne modifiera ensuite qu’autant que le développement de la science téléphonique le rendra indispensable. Si l’on applique rigoureusement les règles que recommande la commission, on aura fait un grand pas dans la voie de l’amélioration du service, du perfectionnement de la transmission et de l’économie d’installation et de main-d’œuvre.
- Projet de mesure de la transmission téléphonique Division « A ». Généralités.
- i. But. — Les recommandations ci-après constituent un ensemble de règles pour mesurer
- sion ») ait été fixé par le Gouvernement, toutes les mesures seront faites en prenant comme base de comparaison la transmission obtenue entre deux postes d’abonnés reliés ensemble par des bobines de translation et une longueur variable de câble artificièl normal, comme l’indique le circuit figuré dans le schéma ci-dessous. Les postes d’abonnés, les bobines de translation et les autres éléments du circuit constitueront 1 ensemble d’installation spécialement choisi comme base de comparaison.
- La transmission reçue sur ce circuit et celle obtenue sur tout autre circuit qui lui est comparé seront égalisées par l’adjonction au circuit de meilleure transmission et entre les bobines de translation ou leur équivalent, d’une longueur convenable de câble normal artificiel ayant une résistanee de 88 ohms par mille en
- Sec bonde S milles Section deemlks Sccl‘rdeZmi Seclxklmil Stclï/dmil. i» 8s 88 ** ne SB »e ne ne « 22 22 22w
- Section de liane de -/6 miles nvr 81 88 88 88 88 88
- ss e*
- ee 22
- 88 "88 88
- en 8$
- Fig. 1. — Cable normal artificiel de 32 milles. — Calibre américain n° iq de 0,06 microfarads par mille. Composition et disposition du circuit d’essai. Cette di-position donne' la plus faible transmission qu’on puisse
- considérer comme commerciale.
- la transmission téléphonique, qu’on propose d’appliquer pour essai, pendant un an à dater du ier janvier 1916, sauf modifications à y apporter avant l’expiration de celte période. Ladite période écoulée, on adoptera aussitôt que possible un ensemble de règles permanentes, basées sur celles qui ont été appliquées à titre d’essai.
- ». Objet. — Ces recommandations ont pour objet de créer un ensemble de mesures pouvant servir à déterminer exactement la valeur relative de la transmission téléphonique, et cela en vue de permettre à toute entreprise intéressée de choisir sciemment son matériel et de maintenir ainsi un service téléphonique de tout premier ordre.
- 3, Mesures. — Dans un but d’unification pour tous les réseaux des États-Unis et jusqu’à ce qu’un type officiel de mesure de transmission téléphonique (ci-après désignée par « transmis-
- boucle et une capacité de 0,06 microfarads par mille. La différence de transmission dans les deux cas pourra donc s’exprimer en termes de la perte se produisant sur un nombre donné de milles de câble normal. Si c’est au circuit étalon qu il faut ajouter le câble, on dira que la transmission du circuit essayé est inférieure de x... milles câble normal. Si c’est au circuit essayé qu’il convient de l’ajouter, on dira alors que la transmission de celui-ci est supérieure de x... milles de câble normal.
- Il est bien évident que si l’on adopte comme base de comparaison un circuit en service datts le réseau delà Compagnie « American Téléphoné and Telegraph » ou dans celui de l’Administration des postes britanniques, la valeur comparative de rendement, des appareils extrêmes, bobines de translation et autres éléments du circuit, ne sera pas mise en question. Mais pour
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- que l’Association approuve des appareils utilisés par les compagnies indépendantes, il faudra que leur transmission ait une valeur au moins égale ou supérieure à celle du circuit étalon.
- Pour éviter à l’avenir toute contestation possible quant aux mesures de transmission, le bureau*des Etalons (Bureau of Standards) est respectueusement invité à établir des mesures d’essai à l’aide d’instruments soigneusement choisis et en nombre suffisant pour garantir la constance et la permanence de cette base de comparaison. Il est en outre prié d’employer tous ses efforts à créer, à fournir et à maintenir une mesure de transmission qui réponde , à ] toutes les exigences possibles de la science télé- ' phonique en vue d’être appliquée sur tout le * territoire des Etats-Unis, mesure à laquelle seront tenues de se référer toutes les parties intéressées lorsqu’elles voudront faire certifier la valeur de rendement de leurs appareils.
- 4. Définition d’une transmission commerciale satisfaisante. — On appelle transmission commerciale Satisfaisante, celle qu’on obtient entre appareils extrêmes reliés par un circuit artificiel de 3a milles de câble normal, comme il est spécifié dans la section 3. Tout circuit donnant une transmission de qualité inférieure ne doit pas être admis.
- 5. Equivalence de transmission de chacune des sections d’un circuit. — La perte en transmission d’une partie quelconque d’un circuit dépend quelque peu des conditions du reste du circuit ; mais en vue d’une détermination précise, il convient d’indiquer séparément la perte de chaque section. Les unités recommandées pour mesurer les installations du central et des postes d’abonnés ne s’appliquent qu’à des sections de circuit entier en totalisant les pertes de chacune de ces sections. Il est bien entendu que toutes ces recommandations ne visent que les pertes des circuits non chargés.
- 6. Origine des pertes de transmission. — Les pertes de transmission proviennent soit d’un affaiblissement du courant d’alimentation du transmetteur des postes d’abonnés (perte ci-après désignée sous le nom de « perte d’alimentation »), soit d’une réduction réelle du cou2 rant de haute fréquence se propageant sur la ligne ou dans les appareils (perte ci-après dénommée « perte de haute fréquence ».
- ^. Emploi du circuit artificiel de câble normal.
- — Toutes les fois qu’on voudra utiliser le circuit artificiel de câble normal pour faire des essais de comparaison, on aura soin de compléter autant que possible le circuit en essai avec ses parties constitutives déjà en service. Étant données les variations d’énergie qui résultent généralement de l’instabilité du transmetteur téléphonique, on conseillera, en vue d’éliminer les erreurs qui pourraient en découler d’alterner les opérations de mesure entre le circuit utilisé comme étalon (fig. i) et celui mis à l’essai. Autant que possible, on ne devra interrompre ni modifier le courant d’alimentation du transmetteur au cours des essais, et on fera des essais de transmission aussi bien que des essais de réception. S’il existe une différence, c’est le sens donnant la plus mauvaise transmission qui servira de base pour la déterminer.
- Division « B ». Mesures applicables aux tableaux
- A BATTERIE CENTRALE.
- 8. Alimentation en courant sur une résistance en boucle nulle. — Le circuit d’alimentation de la batterie centrale devra fournir les quantités minima de courant ci-après aux lignes locales des circuits d’abonnés ayant une résistance en boucle nulle :
- Tableau I.
- VOLTAGE NOMINAL DE LA BATTERIE VOLTAGE MINIMUM DE LA BATTERIE FOURNITURE DE GOURANT AVEC VOLTAGE MINIMUM
- volts volts ampères
- 11 10 O *0 •s O
- l\0 36 O, IIO
- 48 43 0,100
- 48 (‘) 46 0,095
- (*) Avec tension régularisée.
- Si l’on désire obtenir une fourniture de courant sur une résistance en boucle nulle d’un voltage autre que ceux indiqués ci-dessus, on en calculera la valeur en tablant sur une tension minimum de 8 volts par élément et sur une quantité minimum de courant de o, o5o ampère par une résistance en boucle de 35o ohms (4 milles de câble normal). Avec ces données il sera facile de déterminer le courant à fournir sur une boucle de résistance égale à zéro.
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- [Note. — Étant données les variations de la résistance des postés abonnés, il n’a pas été tenu compte de ces postes dans l’établissement des chiffres ci-dessus. Pour s’assurer si l’on se trouvé dans les limites de ces valeurs, il suffira d’établir les connexions comme s’il s’agissait de servir une communication téléphonique régulière et de relever les indications d’un ampère-mètre iristallë sur lés deux bornés du câble au côté extérieur du répartiteur principal.]
- 9. Perte de haute fréquence dans les communications du réseau local. — La perte totale de haute fréquence enregistrée au central entre deux abonnés tributaires de ce bureau ne devra pas excéder i,5 mille de câble normal. Ce chiffre devra comprendre toutes les pertes qui se produisent depuis les bornes d’attache de la première ligne au côté extérieur du répartiteur principal (c’est-à-dire, par les bobines thermiques, les connexions momentanées et permanentes du tableau commutateur, le jack de réponse et le circuit du cordon connecteur, le jack multiple, les connexions permanentes et momentanées du tableau commutateur et les bobines thermiques) jusqu’aux bornes d’attache de la seconde ligne au côté extérieur du répétiteur principal, en considérant que les lignes du réseau local ont une résistance en boucle égale à zéro.
- 10. Perte de haute fréquence dans les communications du réseau interurbain. — La perte totale de haute fréquence relevée au central sur les communications d’un circuit principal ou interurbain ne devra pas excéder i,5 mille de câble normal. Ce chiffre comprendra toutes les pertes qui se produisent depuis le jack multiple de départ, par le circuit interurbain, jusqu’à la fiche ou jack du poste où la ligne interurbaine aboutit, en admettant que la résistance en boucle de la ligne interurbaine soit nulle.
- Division « C ». Mesures applicables aux tableaux
- A BATTERIÉ LOCALE.
- 11. Perte de haute fréquence dans les tableaux à batterie locale. — La perte de haute fréquence dans les connexions des tabléaùx à batterie locale, pour la liaison entre les lignes du réseau local ou des circuits principaux ou interurbains, ne devra pas excéder le maximum admis pour les liaisons de même nature effectuées par lés bureaux à batterie centrale, comme il est dit aux sections 9 et 10.
- Divisios « D ». MESURES APPLICABLES AUX TABLEAUX
- COMMUTATEURS ÉQUIPES EN VUE DES COMMUNICATIONS A LONGUE DISTANCÉ.
- 11. Perte de haute fréquènce dàns lès connexions du sèrvice à longué distance.— La perte de haute fréquence aux tableaux commutateurs, dâhs l’établissement d’une communication à longue distance entre deux lignes aériennes non chargées, ne devra pas excéder un mille dé' câblé’ normal. Cette valeur comprendra toutes lès pertes qui se produiront depuis lés bornés d’attache de la première ligné, au côté extérieur du répartiteur, c’est-à-dire, par lés connexions momentanées et permanentes du tableau, le jàck de réponse et la paire de cordons du service spécial de longue distance sans bobine trarislâtficé, le jack multiple du même service (ou ler jack de réponse si les postes ne sont pas multiplés), lfe’s connexions permanentes et momentanées du tableau, jusqu’aux bornes d’attachéde là seconde ligne, au côté extérieur du répartiteur principal, en admettant que les circuits de longue distance aient une résistance en boucle égale à zéro. S’il est fait usage d’une bobine de translation, elle devra être conforme aux prescriptions dè' là sèb-tion spéciale concernant cet organe.
- iî. Fourniture de courant, pour le service à longue distance, aux lignes du réseau local ayant une résistance en bouclé égale à zéro. — Lé circuit de la batterie centrale qu’alimente une connexion reliant les lignes de longue distance aux lignes locales d’abonnés, ne devra pas fournir moins de o, 226 ampère avec le minimum de voltage prescrit dans la section 8, à la ligne dû réseau local ayant une résistance en boucle égalé à zéro. Cette règle s’appliquera à tous les voltages et l’esSai se fera comme l’indique la note de la section 8.
- [Note. — On recommande l’emploi d’une batterie de 40 volts ou plus pour approvisionner le transmetteur local utilisé dàns une communication à longue distance et on n’approuve l’emploi d’une batterie de 22 ou 24 volts, que dans le cas où les lignes du résea.u local susceptibles d’être utilisées n’ont pas une résistance supérieure à 3oo ohms].
- 14. Perte de haute fréquence dans les connexions du réseau à longue distance relié aux lignes du réseau local. — La pertè totale dè haute fréquence se produisant dans les connexions du
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- central, lors de l’établissement d’une communication entre une ligne du réseau de longue distance constituée par un fil aérien non chargé et une ligne locale d’abonné, ne devra pas excéder deux milles de câble normal. Ce chiffre comprendra toutes les pertes se produisant depuis les bornes d’attache de la longue ligne au côté exlé-rieur du répartiteur principal, par les connexions permanentes et momentanées du tableau, le jack de réponse du service spécial de longue distance, le circuit du cordon de liaison de ce service avec le service local, le multiple d’abonnés, les connexions permapentes et momentanées du tableau et lès bobines thermiques, jusqu’aux bornes d’attache de la ligne d’abonné au côté extérieur du répartiteur principal, et en admettant que les lignes bouclées aient une résistance nulle. Cependant, ce chiffre ne saurait comprendre les pertes des bobines du circuit superposé, s’il en existait un.
- 15. Perte de haute fréquence sur les lignes auxiliaires utilisées dans le service à longue distance. — La perte totale de haute fréquence se produisant dans les connexions, lors de l’utilisation d’un circuit auxiliaire pour le service à longue distance, n’excédera pas un mille de câble normal. Ce chiffre comprendra toutes les pertes qui se produiront à partir du jack multiple principal de départ, jusqu’à la fiche ou jack du poste où aboutit la ligne auxiliaire, en admettant que la boucle de cette ligne ait une résistance égale à zéro.
- [Note. — Cette perte pourra être légèrement supérieure, si la perte totale constatée dans la liaison de la ligne à longue distance avec la ligne d’un abonné local se maintient dans les limites prescrites à la section 14.]
- 16. Perte de haute fréquence dans les postes dopératrices. — La perte de haute fréquence d’une communication à longue distance résultant de la mise en pont d’un appareil d’opératrice pour les besoins de la surveillance des conversations n’excédera pas un mille de câble normal.
- Division « E ». Pertes des installations d’abonnés.
- 17. Capacité dç tr^nsrpissiQn 4'ufyÇ irtstqll^li^n dabonné à batterie centrale. — La capacité de transmission d’une installation d’abonné à bat-
- terie centrale sera telle qu’il fie devra se produire aucune perte qujiud on substituera deux postes du type à l’essai aux deux postes du circuit étalon avec quatre milles de câble normal dans chaque boucle d’abonné. On fera des essais de transmission aussi bien que des essais de réception.
- * 18. Capacité de transmission d’une installation d'abonné à bçitterie locale. — La capacité de transmission d’une installation d’abonné à batterie locale sera telle qu’il ne devra se produire aucune perte quand on substituera deux postes du type en essai aux deux postes utilisés sur le circuit étalon et que la pile locale n’enverra pas de courant dans les récepteurs. La pile locale devra toujours comporter le nombre d’éléments secs nouveaux spécifiés par le fabricant. On fera des essais de transmission aussi bien que des essais de réception.
- Suivent les règles s’appliquant aux centraux secondaires ou privés, ainsi qu’aux postes secondaires, règles à peu de chose près identiques à celles sus-exposées.
- Emploi du téléphone dans la construction d’un grand pont métallique.
- Le New-York, New-Haven and Hartford Rail-road poursuit actuellement l’exécution de grands travaux pour accéder à New-York par Long Island City et les tunnels du Pennsylvania Railroad. Il a dû, à cet effet, établir un viaduc de plusieurs milles de longueur qui décrit une grande courbe et, entre Waçd’s Islapd et Long Island, franchit l’East River.
- Le pont métallique lancé sur cette rivière ne comporte qu’une seule arche de 310 mètres de portée sur laquelle passeront quatre voies ferrées. Il portera les plus lourdes charges pour lesquelles ait jamais été prévu ouvrage de ce genre. Commencées en janvier 1915, les deux branches de ce pont se sont rejointes au milieu du fleuve en octobre.
- La partie métallique repose sur chaque culée par l’intermédiaire de deux gigantesques semelles d’acier et de chariots de dilatation. Sans entrer dans les détails de construction, disons que le montage des deux demi-arches s’est poursuivi parallèlement. A la naissance de chaque
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- arche, au-dessus de la culée, on a édifié une sorte de pylône métallique muni à sa partie supérieure de deux vérins hydrauliques très puissants.Une poutre, portée par ces vérins, était reliée, d’une part, à l’arche en construction tandis que, d’autre part, elle supportait une fausse pièce, ou queue, en charpente métallique destinée à faire équilibre à la partie construite. On avait, en somme, affaire à un gigantesque fléau de balance dont la position d’équilibre pouvait être modifiée par le jeu des vérins qui permettait de relever ou d’abaisser, centimètre par centimètre, le tronçon d’arche en construction.
- Un point intéressant, dans cette entreprise, est l’emploi généralisé du téléphone pour la commande et la direction de toutes les manœuvres : élévation et mise en place de poutrelles, pose de rivets, etc.
- Des postes téléphoniques étaient installés dans les salles des machines, bureaux, postes de montage, aux vérins, aux compresseurs et près des riveteurs. Tous les postes appartenant aux chantiers de l’une des demi-arches étaient reliés à une même ligne et les deux lignes à un poste téléphonique central établi dans la salle des machines de Long Island. L’une de ces lignes franchissait pour cela la rivière par le moyen
- d’un câble immergé. Un poste téléphonique quelconque de l’un des chantiers pouvait demander au central la communication avec l’un quelconque des postes de l’autre rive.
- L’ingénieur en chef, de son bureau au central, pouvait communiquer avec tous les points de ses deux chantiers.
- La besogne la plus délicate qui ait été effectuée par ordres téléphoniques fut la jonction et le rivetage des deux tronçons d’arche. Cette opéra-ration a été dirigée d’un poste de contremaître établi à l’extrémité et an sommet de l’un d’eux. Ces tronçons présentaient, avant leur jonction définitive, une différence de niveau de 175 millimètres. Pour les amener exactement sur le même alignement, ils furent munis de graduations et le contremaître dut commander la manœuvre des vérins hydrauliques avec la plus grande prudence et être obéi ponctuellement, sous peine de provoquer un désastre par la moindre fausse manœuvre. Les ordres téléphoniques transmis par lui devaient être répétés.
- En trois heures, les manœuvres étaient terminées ainsi que le rivetage.
- (Electrical Review and Western Eleetrician, a5 décembre 1915.)
- BIBLIOGRAPHIE
- Annuaire 1916 du Bureau des Longitudes.
- 1 volume in-16 de 700 pages avec 4< figures. — Gauthier-V illars et Cu, éditeurs, Paris. — Prix : broché, 1 fr. 5o.
- L'Annuaire du Bureau des Longitudes pour l’année 1916, si précieux par le nombre des documents qu’il contient, vient de paraître. Cet excellent recueil renferme cette année, après les documents astronomiques, des tableaux relatifs à la Métrologie, aux Monnaies, à la Géographie, à la Statistique et à la Météorologie.
- Cet ouvrage ne se trouvera pas seulement sur la table du technicien, du physicien, du mathématicien; chacun voudra le consulter pour avoir sous les yeux la liste des constantes usuelles, et aussi pour lire l’intéressante notice de cette année : celle de M. Bigourdan, la pression barométrique moyenne et le régime des vents en France (avec nombreuses figures). Le Suvplé/nent qui donne le calendrier pour l'année 1911 sera vivement apprécié également de nombre de lecteurs.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levf, 17. rue cassette.
- Le Gérant: J.-B. Nouet
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 26 FÉVRIER 1916. Tome XXXII (2° série). N» 9
- • %.
- ue
- SOMMAIRE
- r; î! —
- MAX' DD BOIS. — La houille blanche et les déchets d!ènergie......................... 19}
- F. CAMPANAKIS. — Variation de la capacité des rhéostats en fonction du courant...... 197
- P. BOÜGAULT. — Une série d’accidents attribués à l’électricité..................... 205
- Publications techniques
- Mesures et essais
- La perméabilité du fer aux fréquences élevées.
- — R. Jouaust............................. 207
- I L’essai des substances magnétiques. —
- I A. Campbell etW. Dyk.......................
- Applications mécaniques
- Une main magnétique........................
- Les ascenseurs et installations électriques du Woohvorth Building, à New-York. — Ch.-E. Knox................................
- 2 [ 1
- 2l5
- 2lfi
- LA HOUILLE BLANCHE ET LES DÉCHETS D’ÉNERGIE
- La puissance des chutes d’eau françaises atteindrait, suivant une estimation de la Chambre syndicale des Forces hydrauliques (;, 4 5<>o ono chevaux en étiage et 9 200 000 chevaux en eaux moyennes.
- L’industrie, dans sa grande majorité, ne peut compter que sur la puissance d’étiage, c’est-à-dire sur celle dont on dispose d’une façon continue, quelles que soient les saisons ; il existe donc encore 4700000 chevaux qui ne sont utilisables que pendant6 mois de l’année. Quanta l’énergie disponible pendant une durée moindre elle représenterait une puissance considérable.
- Nous avons examiné, dans notre précédent article, sur XAménagement rationnel des chutes d'eau, la question de la meilleure utilisation d’une chute, c’est-à-dire de la puissance disponible sur une rivière déterminée.
- Une autre question se pose : cette rivière a un débit qui subit des fluctuations d’une saison à l’autre; si c’est un torrent des Alpes ou des Pyrénées, son débit sera presque nul en hiver
- car les glaciers et les neiges constituent de véritables réservoirs accumulateurs qui retiennent les eaux d’hiver pour ne les rendre qu’en été; s’il s’agit au contraire d’une rivière de plaine, les pluies de novembre à mars provoqueront des crues soudaines et plus ou moins accentuées, tandis qu’en été le débit passera par un minimum.
- Quant à l’utilisation de l’énergie, elle présente une certaine analogie avec ces fluctuations du débit: l’électricité destinée à l’éclairage atteint son maximum en hiver, mais le soir seulement; l’agriculture demande de l’énergie pendant certaines périodes, mais le jour seulement, etc.
- Pour..arriver à utiliser le débit avec le moins de déchets possible, l’exploitant de l’usine aura donc à adapter dans la mesure du possible sa’ clientèle aux disponibilités d’énergie, à moins qu’il n’adapte le débit de la rivière aux besoins de la clientèle.
- C’est ce problème extrêmement complexe, de l’adaptation de la production à la distribution et vice versa, qui est à la base de toute l’industrie hydro-électrique.
- Pour adapter la production à la distribution,
- p) Voir la Lumière Electrique, du i6r janvier 1 tj 1 (>.
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- on dispose de différents moyens ; comme les besoins de la clientèle subissent des fluctuations périodiques beaucoup moins accentuées que le débit de la rivière, le premier moyen consiste à régulariser ce débit par reboisement, des terrains en montagne, qui retiendront plus longtemps les eaiix de pluies et diminueront le ruissellement, par création de barrages réservoirs pour enrmagasiner les hautes eaux, etc.
- La régularisation de la production d’énergie a donné lieu à des solutions, aussi élégantes qu’audacieuses ; nous citerons par exemple le transport de force Dauphiné-Centre, qui amène à Saint-Etienne, au moment des étiages d’été de cette région, l’énergie des hautes eaux d’été de la région des Alpes.
- Il arrive souvent que ces différents moyens ne suffisent pas pour adapter la production d’énergie à la distribution; on doit alors avoir recours à la houille noire dont l’emmagasineinent présente moins de difficultés que celui de la houille blanche..
- L’adaptation de la distribution à la production d'énergie estd’une nature quelque peu différente; de technique le problème devient commercial et économique et exige une grande expérience de la part de ceux qui ont à l’envisager.
- En théorie, toute vente d’énergie à un client qui nel’utiliseraquependant un nombre d’heures déterminé doit avoir, comme corollaire, une vente d’énergie à un autre client qui utilisera cette même puissance pendant les heures complémentaires de la journée, sinon cette énergie complémentaire sera perdue et constituera un déchet. Le même problème se pose pour les consommateurs qui n’ont besoin d’énergie qu’à certaines époques de l’année.
- Pratiquement, la question se présente un peu différemment : le relief de charge (M d’une distribution d’énergie présente des dépressions et des pointes ; autant que possible, on cherchera à compenser, au moyen d’un réservoir, les dépressions parles pointes d’une même journée: quant auxdépressions annuelles (baisse de la charge en été) on s’attachera à les relever au moyen d’une clientèle telle (pie l’agriculture, par exemple, à moins (pie la rivière offre précisément son étiage à cette époque. C’est encore là une question d’adaptation.
- C’est une erreur de vouloir créer des usines
- hydro-électriques pour desservir une seule catégorie de clientèle sans avoir en même temps la clientèle complémentaire ou, au moins, dévastés réservoirs d’une capacité suffisante pour emmagasiner toutes les eaux non utilisées.
- Nous croyons à cet égard que les usines sans réservoir, destinées essentiellement à l’agriculture ou à l’éclairage offrent ce défaut d’adaptation aussi bien de la production à l’utilisation que vice versa. L’énergie disponible n’est utilisée que pendant quelques heures par jour et pendant quelques mois de l’année et les déchets atteignent un chiffre considérable.
- Quand l’adaptation ne peut se faire d’une façon suffisante, les excédents de débit du cours d’eau s’écoulent sans profit par les ouvrages de trop-plein de l’usine ou du barrage. Ce sont des déchets d’énergie.
- En superposant le relief de charge et celui de l’énergie disponible à la chute, on obtiendrait, comme différence entre ces deux reliefs, le relief des déchets d’énergie quidiffère essentiellement de deux autres, surtout par les solutions de continuité qu’il présente au moment des pointes.
- L’utilisation des déchets d’énergie est d’une grande importance pour un exploitant; ce sont en quelque sorte des sous-produits dont la vente représente un bénéfice net; il a donc tout avantage à les vendre à des prix même très bas.
- Il n’existe d’ailleurs que peu d’industries susceptibles d’utiliser par intermittencesdes déchets d’énergie dont l’imporlance varie d’une heure à l’autre ou d’une saison à l’autre; en dehors de certaines industries mécaniques (pâte de bois, fabrication delà glace, etc.) les industriesélectro-chimiques et électro-métallurgiques sont presque les seules qui puissent absorber des déchets d’énergie assez importants.
- Un article paru dans la Schweizerische Was-senvirthschaf't donne sur cette question des renseignements très intéressants, que nous reproduisons ci-dessous :
- Quand leur prix est inférieur à i centime le kilowatt-heure, les déchets d’énergie peuvent être utilisés avantageusement pour certaines industries électro-chimiques qui s’adaptent assez bien à une fourniture intermittente d’énergie.
- La plupart des usines hydro-électriques suisses fournissent de l’énergie continue à un prix inférieur à t centime le kilowatt-heure ; pour
- («) Voir la Lumière Electrique du 8 mai i<)i5.
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- les déchets d’énergie de nuit, de midi et pendant les mois d’été, des prix inférieurs à i centime laisseraient encore un bénéfice appréciable.
- contre près de 10 % de la production mondiale des chlorates ; le procédé de fabrication,appliqué vers 1890 a l’usine de Vallorbes, est très simple,
- Tableau I. — Industries électro-chimiques existantes dans le monde entier.
- PRODUIT PUISSANCE UTILISÉE k\v PRODUCTION ANNUELLE ÉNERGIE CONSOMMÉE EN KWH PAR KG DE PRODUIT FABRIQUÉ
- i) Electrolyse de» chlorures. 74 000 (= 167 000 tonne* Na OH 23o 000 tonne* KOH + 40° 000 t. chlor. de chaux -j- 4 200 t. hydrogène = 92 000 t. de sulfate d’ammoniaque synthétique) 1 kg Na OH = 4 kwli 1 kg KOH = a,85 kwh
- 2) Chlorates 16 OOÜ 18 000 t. KCIOg (1908) 1 kg KCIO3 = 8 kwh
- 3} Raffinage du cuivre 21 000 400 000 t. de cuivre 1 kg cuivre = 0,44 kwh
- 4) Aluminium 74 000 (220 000 en projet) 24. 000 t. d’aluminium 1 kg Al. = 27 kwh
- 5) Sodium -7 400 (?) 8 000 t. de sodium 1 kg N a — 8,5 kwh
- 6) Nitrates 295 000 40 000 t. d'azote (= 3io 000 t. de nitr. decliaux 270 000 t. de salp. du Chili 180 000 t. d’acide azotique) 1 kg d’azote == 65 kwh ou 1 000 kg d’azote sous forme de nitrates synthétiques = 7,5 kw-an
- 7) Nitrures 55 000 3o tonnes N;{ (= i5o 000 t. de nitrures) 1 kg N “ 17.5 kwh, ou 1 000 kg N sous forme de nitrures = 2 kw-an
- 8) Electrolyse de l'eau 74 000 63 000 t, d’hydrogène (= 147 000 tonnes NH8) 1 kg H 12 m3 = 100 kwh ou 1 000 kg N sous forme d’ammoniaque synthétique — 3 kwh
- g) Carbure 100 000 (270 000 aménagés) 214 000 t. de carbure 1 kg CaGo sa 4 à 7 kwh
- 10) Ferro-silicium . .co 44 000 65 000 t. Fe Si à 5o % 1 kg Fe Si 5o % = 6 kwh
- 11) Garborundum 74 000 (?) 8 800 t. Si C 1 kg de SiC =* 8 kwh
- 12) Graphite 2 35o (Niagara) 3 5oo t. de graphite 1 kg de graphite «a 6 kwh
- i3; Raffinage de l’acier 2 3oo 20 000 t. d’acier 1 kg d’acier = 1 kwh
- 14) Fer brut a5 000 (aménagés) 87 000 t. de fer (Suède) 1 kg de fer = 2,5 kwh
- Le tableau 1 donne un résumé des principales industries électro-chimiques avec leur production annuelle. Le tableau 11 donne les
- mais il consomme de grandes quantités d’énergie; et par conséquent seule l’énergie à très bon marché peut être employée.
- Tableau IL — Industries électro-chimiques existant en Suisse.
- PRODUITS USINES PRODUCTION EN TONNES VALEUR EN MILLIONS DE FRANCS
- Chlorates Vallorbes, Turgi 2 a3o I 720
- Aluminium Neuhausen 7 487 1 600 13 5 00
- Sodium Rheinfelden 3 000
- Acide nitrique Chippis
- Nitrures Gampel, etc — —
- Garbure. Thusis, Kiums, etc 3i 790 16 ij5 7 000 7 286
- Ferro-silicium Gampel, Biaschina
- Carborundum Biaschina 1 06 5 416
- mêmes renseignements pour la Suisse seule.
- L’électrolyse des chlorures, suivant le procédé Gviesheim ou Billiter n’est pas encore très répandue en Suisse. La Suisse fournit par
- Le raffinage du cuivre n’occupe pas une place importante en Suisse, car le procédé n’exige qu’une quantité assez limitée d’énergie, ce qui n’est pas intéressant pour des chutes d’eau. La
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- . i '•--------;----------------—-----------
- fabrication de l’alu minium est au contraire extrêmement développée en Suisse ; on arriverait peut-être à l'augmenter encore si les matières premières étaient moins conteuses; peut-être arrivera-t-on à utiliser la latérite, argile fortement mélangée d’oxyde de fer et qui est assez abondante dans les pays tropicaux.
- La Suisse fournit près de i 600 tonnes de sodium par éleetrolyse de la soude caustique. Les forces motrices du Rhin à Rheinfelden sont partiellement utilisées pour cette fabrication.
- Le principal produit et celui qui offre le plus de débouchés est représenté par les produits azotés dont l’emploi en agriculture sc répand de plus en plus ; ce sont les nitrates, les nitrures et l’ammoniaque synthétique.
- Les nitrates sont fabriqués par les procédés Schonherr, Pauling, Birkeland et Moscicki.
- Tableau III. — Fabrication des produits azotés.
- .T'i r .k. - ' . PROCÉDÉ PRODUCTION DE HN 0;{ PAR K WH PRIX EN CENTIMES PAR K.WII CO LIT DU COURANT EN CENTIMES PAR KG D’AZOTE
- Moscicki.... P 0,3o *9
- Pauling t . . 60 0,60 37 ,5
- Birkeland . 7° I ,20 75
- Schonherr. 75
- En supposant que la valeur marchande du kilogramme d’azote soit de 1 l'r. 54 sous forme de nitrate de chaux, on constate que cette fabrication n’est avantageuse que si l’énergie coûte moins de o,5 cts le kilowatt-heure et si on peut disposer d’une puissance considérable. A. l'usine de Rjukanfos en Norvège, on emploie actuellement i85ooo kilowatts qui seront portés à 3oo non kilowatts après aménagement des chutes deTyn et Maire. O11 ne fabrique pour le moment pas encore de nitrates en Suisse ; quant à l’aeide'àzotique, les usines de Chippis en Valais (usines de la Navizance, Rhône et Borgne) disposeront de 74 000 kilowatts pour le fabriquer suivant le procédé Moscicki.
- Comme les fours électriques à arc peuvent fonctionner par intermittences, et qu’ils ne consomment qu’une puissance relativement faible (bon à rooo kilowatts), leur emploi est tout indiqué pour les déchets d’énergie de certaines chutes d’eau.
- ELECTRIQUE T. ZXXÎl (2* Série). — N° Ô.
- ;; ' ï )-.
- . La fabrication des nitrures obtenus par le passage à chaud de l’azote sur du carbure pulvérisé est encore plus avantageuse ; on estime qu’il faut 2 kilowatts-an pour fixer une tonne d’azote sous forme de nitrure. La consommation d’énergie est relativement faible, ce qui rend ce procédé plus intéressant que celui des nitrates pour les déchets d’énergie hydraulique.
- En Suisse, cette fabrication s’est développée dans le Valais et dans le canton du Tessin, mais la production de ces usines n’est pas eonnufe. ï
- La fabrication de l’ammoniaque synthétique au moyen de l’hydrogène obtenu par éleetrolyse de l’eau et de l’azote de l’air est aussi très intéressante ; sa consommation d’énergie est d’environ 1 kilowatts-an par tonne d’azote combinée à l’hydrogène/ ’•
- [/éleetrolyse de l’eau suivant différents procédés (Schuckert,Oerlikon, etc.) est tout indiquée pour l’utilisation dés déchets d’énergie car les appareils peuvent subir sans inconvénients des variations de puissance momentanées.
- La fabrication du carbure de calcium utilise actuellement 270000 kilowatts qui produisent 214000 tonnes de carbure, dont 32000 tonnes en Suisse. O11 est arrivé à produire, avec des fours de 7500 a i5 ôoo kilowatts, jusqu’à 1 kilogramme de carbure par 4 kilowatts-heure.
- Ces fours sont également employés pour la fabrication des ferro-siliciums par fusion du silicium avec le fer. Les usines suisses fournissent environ 16000 tonnes de ferro-siliciums, soit le quart de la production mondiale.
- La puissance utilisée pour produire le graphite el le carborundum atteint 10000 kilowatts. Cette industrie 11’a été introduite que très récemment en Europe ; la Suisse a fabriqué en 1913 environ 1000 tonnes de ces produits, surtout du carbo-rundurn.
- Les applications de l’électricité aux hauts fourneaux ont certainement un certain avenir mais, pour que ce procédé soit avantageux, le prix du courant ne devrait pas dépasser par rapport à celui du coke :
- Coke, par tonne. . . ... .fr. 20 3o 40 Kilowatt-an............« 66 100 i33
- Ces chiffres montrent qu’on peut arriver à remédier au défaut d’adaptation par une utilisation rémunératrice des déchets d’énergie.
- Max Du Bois.
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-
- 26 Férrier i9l6.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 497
- VARIATION DE LA CAPACITÉ DES RHÉOSTATS EN FONCTION DU COURANT
- Rhéostat de démarrage.
- dans le moteur qui est relié à Im par la 'relation
- Nous définirons la capacité par l’énergie absorbée par le rhéostat pendant la durée du démarrage, sa température atteignant une valeur déterminée.
- Soit lm le courant moyen de démarrage, rn et tn une résistance et la durée du passage du courant dans cette résistance, la capacité sera définie par C = 2 rn I*/n tn.
- Sous cette forme, la comparaison ne serait pas pratiquement aisée, mais pour un type de rhéostat donné par son nombre de plots, on sait que la résistance rA est une fraction an de la résistance totale R, /•„ = an R, et de même la durée t„ est une fraction bn de la durée totale T admise pour le démarrage, tn = bn T, ces pourcentages a„ et bn dépendant du nombre de plots et de la pointe de courant X qui dépend elle-même de la chute de tension dans l’induit du moteur.
- Pour des chutes de tension dans le moteur, variant de 5 à io % et dans le cas le plus défavorable des pointes, pratiquement pour 7 plots, X varie de i,23à 1,52. Nous admettons que X reste constant par rapport à la chute de tension dans le moteur, quitte à voir par la suite l’effet de cette variation sur les résultats trouvés.
- Dans ces conditions, les valeurs an et bn ne dépendent que du nombre de plots du rhéostat et on peut écrire la capacité :
- I + xi (» +X),
- on aura :
- C = ARI»(« +X)»_A(,-1-X}« mt
- En négligeant la résistance de l’induit devant celle du rhéostat,
- «
- UI P
- RP = ___ — _
- X “X’
- P étant la puissance du moteur.
- Pour démarrer un moteur de puissance P, il faudra un rhéostat de capacité C = BP avec
- B = - qui sera le facteur de puissance du
- rhéostat.
- On serait d’ailleurs plus près de la réalité en
- prenant pour la résistance 77 de l’induit, en pour
- cent par rapport à R, la valeur moyenne pour les
- machines considérées, valeur qui servira aussi à
- fixer X ; soit c ce pourcentage, 77 = c R, on a :
- „ , U R -j- /', =— et alors
- XI
- U
- R(i+c) = £j et RI*
- UI
- X(t +cy
- C = RP„,TSa„è„ = RPT
- (» +*)»
- 2o„é„.
- ce qui donnerait la valeur plus exacte B' du facteur de puissance :
- Égalité encore vraie pour X non constant. Posons S an bn — K, ce sera la caractéristique du nombre de plots du rhéostat, qui sera constante avec X :
- C = KR I*m T.
- n, A (1 + X)»
- K “ 4X (1 + c)
- et
- c = B'P.
- On voit d’après la figure 1 que l’on a
- aU 77 XI cRX I
- T = TT “ TT
- Si on admet la même durée de démarrage pour les moteurs de différentes puissances qui fonctionnent avec un type de rhéostat, KT rentre dans une constante A, et C = A R I2,„, ou, en mettant en évidence le courant normal I
- aU aU
- c = RÏ ~ Ü"
- = Xa ( 1 + c) et c
- X(i + c)
- Xa
- 1—Xa’
- de sorte que si on suppose a constant X l’est aussi,
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- m
- LA, LUMIERE ÉLECTRIQUE T. XXXIÎ (2* Séria), —N»
- ainsi que c, et le coefficient B' est constant, par conséquent, dans cette hypothèse.
- i« La capacité que dait avoir le rhéostat, est proportionnelle à la puissance du moteur.
- 2° Pour une même puissance du moteur, la capacité demandéeau rhéostatest lamême, quelle que soit la: tension, pourvu que la chute en pour cent dans l’induit reste la même.
- Il nous reste alors à Y(>ir sile rhéostat peut avoir la même capacité aux différents voltages- du
- Fig. i.
- moteur, ou, ce qui revient au même, pour différents courants moyens, de démarFaSé; Pour cela nous reprenons les, capacités sous la forme
- L, “ Vn Pft
- En se rappelant que la densité du courant
- m
- v/t:
- m dépendant de là matière du fil de résistance la section de la résistance /„sera donnée par
- S„
- 4
- L*
- s;
- i„,
- m
- d‘où
- micrf,,2
- Vi
- tn X
- et si ln est la longueur de boudin possible par interplot pcrur la résistance rn en fil de diamètre dn,, longueur qui est upc fonction /?(d,„)du diamètre l„ — f{dn), on aura :
- et :
- pÀi _ mçf\d;K
- S» lm \jTn
- est proportionnel au poids du fil du rhéostat, ce qui était évident, puisqu’on a admis qu’il n’y a pas de dissipation de ohaleur pendant le démarrage.
- Il reste à rendre explicite la fonction f{d) pour pouvoir étudier la variation de C en fonction du diamètre.
- Pour cela supposons d’abord un fil enroulé en hélice sur un cylindre de diamètre I) et de hau-
- 1
- l
- 1
- I
- 1
- Fig 2.
- teur Heu prenant un intervalle entre deux spires égal au diamètre d, le pas de l’hélice sera %d et nous prendrons, comme longueur du fil la longueur de l’hélice, qu’on aura de suite en déve-
- f'n I’m tn — mpf[dn) \,n \f tn\
- mais :
- t JT fn%dn2, ,, , .
- 1 m V tn — - d OU tn — ~~~ dn / ( (lu )
- 4 4
- et
- 4
- qui montre, puisque 2d2n f[dn) est proportionnel
- .'.total «M&-.SUW- le rhéostat, que Ç;
- loppant le cylindjre. Le nombre p de spires en : hauteur sera donné par :
- P%D M _ _H_ tcD %dt P i d
- i et :
- ^ == ^<J: B4 4’ m* Di*
- tr ____________
- ! I J4 d* -f hADA an f, lt :
- ! %d
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- 26 Février 1916
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 199
- d’où on déduit :
- Remplaçons d nen fonction de Imet tn, on aura :
- dH = Üîy'4rf»4.n»Û»;
- 2
- et le sens de la variation de G serait le même que celui de la fonction
- y ~~ \/kd* -f ic*D» a
- et comme on a ; tn bn T
- ou:
- •• ^ y2 = ïl(4rf‘+*«D*d»),
- ' 4
- équation du quatrième degré qui pourrait passer au deuxième en prenant comme variable : y2 et d2.
- En pratique, la condition d’intervalle égal au diamètre donnerait des intervalles trop petits pour les fils fins et trop grands pour les gros fils,
- Fig. 4.
- et la courbe de l se place comme” celle en pointillé, celle en traits pleins répondant au calcul ci-dessus.
- Il se trouve que cette dernière courbe est voisine d’une hyperbole équiiatère de la forme
- d’où on tire : d2nf(d„) — d„ (* d„ -f- fl) et
- G = ^ ldn (*dn + fi),
- 4
- qui peut s’écrire :
- C = [aZdS + p2rf«].
- g = s y/rn + pv/iy£\
- •4 L rnr: rV mit J
- Remplaçons In> en fonction de I normal :
- , _I(«+X)
- lm ------ j
- 2
- et désignons par
- i /»*ic p
- P T~
- M=4ML±X)_y/T2.^
- im~
- N = p 2
- a m%
- la relation deviendra :
- G = - (MI + Ny/I) (l)
- qui élevée au carré donne :
- (/iC — M lj*r= N*I (-4
- équation du deuxième degré reliant la capacité C et le courant normal I dans le moteur et qui représente une parabole ; en effet, si on coupe par une droite pÇ — Ml = Cte on trouve un point d’intersection toujours à dis-C te
- tance finie = l’autre est à l’infini. Pour que N2
- les deux soient à l’infini, il faut que la C te le soit ; donc la direction pC — MI — O est asymptotique avec asymptote rejetée à l’infini, qui est le cas de la parabole. La direction pC — MI Q est aussi la direction de l’axe de la parabole qui passe d’ailleurs par l’origine et est tangente à l’axe 1 = 0 en ce point. On aurait d’ailleurs facilement le sommet et la tangente au sommet en menant la tangente perpendiculaire à la direction de l’axe.
- 4
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- 200
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 9.
- L’allure générale de la courbe sera celle ci-confre (fig. 5), Met p étant positifs, la seule partie admissible étant évidemment la partie OA,
- Fig. 5.
- parce que l’équation (2) répond aux deux courbes
- pC — MI = ± y/m. = ± N y/ï et que la courbe (1 ) qui nous intéresse a /»C — MI = + N y/ï
- pour laquelle p C — M I > O, et comme MI
- p > O, C > — = ordonnée de la droite, c’est
- bien la courbe OA qu’il faut prendre.
- Le signe moins répondrait aussi aux points pour lesquels
- C < (courbe C A*).
- P
- On voit donc que lorsque le courant part de O la capacité part de O, augmente ensuite de moins en moins vite avec I, sans jamais avoir de maximum ni de limite. Pratiquement, il y aura la limite supérieure qui sera celle du courant maximum admissible dans la manette, et les plots, et le courant minimum pour lequel il sera plusvavantageux de changer de type de démarreur et de passer à celui plus petit. Il y a en outre une autre limite inférieure, due à la condition indiquée que le démarreur doit chauffer à
- une température déterminée pendant le démarrage à T seconde. Il est en effet évident que pour un petit moteur, c’est-à-dire pour un faible courant et résistances élevées, le diamètre du fil devient très petit, sa résistance par suite très grande, et sa longueur diminue.
- Il arrivera un moment où cette longueur de boudin sera plus petite que la distance entre supports du boudin, ce qui rend le démarreur impossible.
- Il est évident qu’il sera plus avantageux avant d’atteindre ceci, de changer de type d’appareil et aussi qu’il sera possible de démarrer un petit moteur avec un gros rhéostat mais sans arriver à le faire chauffer.
- Équation et courbe du démarreur.
- Le démarreur sera suffisant pour démarrer un moteur de puissance P, sous tension U et courant I, si l’on a :
- G = - (MI + NIl^B'P.
- P
- Construisons les deux courbes
- 1 MI 4- N v/f
- y = p ------B7----
- y = P — UI
- pour différentes tensions. Les points a, b, c donneront les courants It, 12, I3, correspondant à chacun des voltages et par suite les puissances maxima uo Ij, 220 I„, des moteurs que pourra démarrer le rhéostat.
- Il sera d’ailleurs facile d’avoir une échelle de tensions pour les voltages intermédiaires, et de voir par le simple tracé d’une droite si le type de démarreur caractérisé par sa courbe
- y = Wp (MI + N y/ï) peut convenir.
- Influence de la matière du fil de résistance. _
- Il ne peut influencer le coefficient B' qui ne dépend que du nombre de plots et de la pointe du courant.
- Le tout revient à discuter la variation de C en
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- 26 Février 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 201
- fonction de m ou de p, ces deux quantités étant liées.par la relation :
- crfô
- m — 4,17.-----,
- P
- 6° étant la température à atteindre, c étant la chaleur spécifique et d la densité du fil. Le pro-
- Fig-. <;.
- duit cd est sensiblement constant pour les fils employés, d’où
- m'1
- K
- P
- P
- _K
- /n2*
- Reportons-nous alors à l’équation donnant C et remplaçons p par sa valeur,
- C =
- K^|~ 4aI,.„y/T
- 4 L mT:
- X sJ^n"4-p2i V x
- qui donne :
- A" + B" sJ m
- m
- , _. . , — 2 A" — B"\/m
- dont la denvee C' =--------------- est tou-
- jours négative. La fonction part de l’infini pour
- arriver à O, on aura donc intérêt à prendre du fil de plus petit m, soit de plus grand p.
- . En réalité, les coefficients A" et B” ne seront pas constants et varieront proportionnellement au produit cd et par conséquent aussi C.
- On tracera alors les paraboles de capacité pour les différentes valeurs de p et on aura les limites
- qui sera de la forme en m
- C = - + 51,
- y/m
- d’emploi des différents métaux. Pour les points entre b et c, c’est-à-dire pour des puissances entre U It et U Is il faudra prendre le maillechort, mais, pour les points voisins de b, on pourra
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série). — N» S.
- prendre maillechort et fer. De même, êïi descendant, fer et cuivre, le cuivre sera surtout intéressant pour lés faibles résistances et grand courant qui nécessiteraient des fils de fer trop gros.
- Variation eh fûnôtiôh de la durée de démarrage. — Ôn obtient l'équation :
- C = A, s/f + B, v/T
- et on voit que la capacité diminue avec T, ce qui pourrait étonner à première vue et qui vient de ce qu’on suppose toujours un ëchâufïement donné; donc pour T plus petit les diamètres seront plus faibles et la capacité également.
- De plus, l’énergie s’emmagasine pendant moins longtemps.
- On le verrait directement, en partant de l’équatiôn :
- aussi celle dé B* dans le deuxième membre de l’équation du démarreur, B* êtàftt égal é
- 4M* + c)
- X KT,
- le deuxième membre diminuera proportioUael-lement à T, donc plus vite que le premier, et il pourrait devenir possible d’employer un type qui ne pouvait convenir avec T plus grand, ce qui était évident a priori.
- Prenons comme variable Z y^T qui sera plus commode, et construisons les deux courbeü :
- y = A,z + b^z
- et
- y —
- + X)’
- 4X (i + c)
- KTP
- G = ^(«Srf»3 + 4
- pour une puissance du moteur donnée, peut s’écrire :
- en remplaçant les dn en fonction du diamètre dt
- ë= A2 T — A8Z2.
- La première est aussi une parabole d’axe parallèle à y —A,Z = O et tangente à l’axe Z = O
- Fig. io.
- parabole tangente à l’origine à la droite
- 4
- qui montre que G varie comme <fIt-2 Comme, d’autre part, la variation de T entraîne
- à l’origine. La région admissible est OA pour laquelle A2Z* < A,Z -f- IL v^Z.
- Le point A donnera la racine carrée de la durée maximum qu'on peut admettre pour le démarrage d’un moteur de puissance P avec un démarreur de type donné, on l’aurait par le
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- 2# Février 1916. LÀ LÜMlÈRË ÉLËËtrtïQUË 263
- ô&lcüi pat* lâ résolution de l'équation du troisième
- degré (i point commun Z = O)
- a.v/^a.Vz^-b
- qui pourrait se faire à la règle.
- Variation en fonction de ta température admise
- K ;0
- comme limite d’échauffemènt. — On a : nV — — .
- Remplaçons dans la formule donnant C, on aura :
- Sous cette forme, On voit apparaître en plus du
- facteur 0 en avant du crochet, le terme I,„
- dônhèra la Variation dé C en fonction des variables : I„„ p, T ët 0 ëti se rappelant qiie R' ne peüt être pris comme éoiistant que tant que cd est constant et, en tout cas, est proportionnel à cd, les factëtirs a 6t P dépendant des dimensions du démarreur sont constants et les facteurs
- si la variation dé C êst due à une variation de l,„, si i,„ dêerbit, la résistance r,i possible croît, mais moins que propol'tiOnhëllëhiëht a 1*,,;, dbîic C diminue. Tandis que si cette variation dê C èst due à une augmentation de 6, ou bien on garde
- même I,„ et alors, le fil étant plus fin, on peut mettre une plus grande rn, ou biettj gardant le même fil, on peut augmenter I,« ; dans les deux cas, C croît.
- Rhéostat de capacité cohatatité.
- Reportons-nous à la formule :
- Z s/bn et ZvIbn
- C
- m2% p
- 4
- Wf[dn).
- étant fonction du nombre de plots et pointes le sont aussi pour X constant.
- En fonction de 0 on voit que C est de la forme
- C = A3 y/Ô + B3 v/é
- ou en prenant comme variable X = \/0
- C = An X -f- B, y/x,
- parabole figurée ci-contre (fig. n).
- Si on admet une température plus élevée, on pourra employer des fils plus petits de diamètre et on pourrait s’attendre à voir la capacité du rhéostat diminuer avec le diamètre comme précédemment.
- En réalité dans la formule :
- G —
- Pour que cette valeur soit indépendante du diamètre et par conséquentdel’intensité, il faudrait : dinf(d„) = Ct
- ,, , N C*e . . C te d’ou : /(«»)= 7/ï > S01t /= T* ’
- Un
- ce qui, pour des diamètres petits, conduirait en
- d
- fig. i».
- réalitéà des longueurs de fil impossibles àplacer.
- Il y aura intérêt à s’en rapprocher le plus posa sible pour les petits diamètres ; pour les gros, la
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-
- 204
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2* Série). — N°9.
- courbe pratique est plus avantageuse. En somme, mettre le plus de poids de fil possible. Résistance en fonction de I.
- On a :
- avec :
- R = Sp^- = 4p2
- (ad„ -j- p) k d»2
- dn* =
- 4 Ln\jtn
- %m
- d’où :
- r=—Ht?-. + j££s 1
- \jtn % 4 Un 'jtn
- xm
- 7c m
- qui peut s’écrire :
- R 4 P 2 _L i P?m v 1
- y/biclr« v
- de la forme :
- r,—I-
- lm \jtn
- R = -4z; +
- \j\m I,H
- qui donne la résistance maximum de fil pouvant porter le courant I,«que l’on pourra mettre.
- Courbe analogue à celle donnant la capacité en fonction de m
- R
- Fig. i3.
- En résumé, nous voyons apparaître certains coefficients, tels que 2 an bn, caractéristique du
- nombre de plots; B', facteur de puissance; 2 y^b„, 2 \]bn, etc., dépendant du nombre de plots, du rhéostat et de la résistance moyenne intérieure des machines, continues ou moteurs asynchrones, qui permettront de tracer des courbes-type, pour chacun des appareils de série, en particulier les courbes du démarreur pour différents métaux et la courbe des durées de démarrage admissibles qui permettront à simple vue de prévoir le type de l’appareil à adopter ainsi que le métal et, par suite, s’il y a lieu, les majorations à appliquer.
- T. Campanakis.
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- 26 Février 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 205
- UNE SÉRIE D’ACCIDENTS ATTRIBUÉS A L’ÉLECTRICITÉ
- JURISPRUDENCE
- A peu de jours d’intervalle, les Cours de Paris et de Lyon ont eu à juger deux cas de mort accidentelle et à statuer sur la responsabilité de deux Compagnies d’électricité. La Cour de Paris avait devant elle une Compagnie de tramways électriques bien connue, l’Esl-Parisien, et la Cour de Lyon jugeail la Compagnie du Gaz de cette ville, prise en tant que distributrice d’électricité. .
- Examinons le premier cas, où le courant n’a pas été incriminé : la veuve Pérou, demanderesse en indemnité, expliquait que son mari, cantonnier au service de la Ville “de Paris, était le 3 avril 1910, sur le quai Malaquais, occupé à couper les branches d’arbre qui pouvaient gêner le passage du ûl du tramway allant à Bagnolet, lorsque la corde de la perche d’un tramway en marche vint accrocher le bout de l’échelle, dont la chute entraîna celle de Pérou qui fut tué sur le coup.
- Une poursuite correctionnelle ayant été ouverte et terminée par un non-lieu avait permis cependant, comme le constate l’arrêt, de faire entendre des témoins qui, tous, avaient confirmé le même fait : la corde maintenant la perche du tramway avait accroché l’échelle qui cependant avait été placée à 1 m. 5o ou 2 mètres du rail. Si ce contact avait été rendu possible, cela tenait à ce que la corde avait un flottement considérable; or les cordes ne sont pas faites pour flotter, mais seulement pour maintenir exactement dans leur situation convenable les perches du tramway, et si le wattmann estimait que l’échelle était, en raison de ce flottement possible, trop près de la voie, il devait arrêter au lieu de passer à l’allure ordinaire. Quant au malheureux cantonnier, il ne pouvait être responsable d’aucune imprudence, car en mettant son échelle à près de deux mètres de la voie, il ne pouvait prévoir que le balancement de la corde le saisirait au passage; ce n’est pas une chose à envisager normalement.
- Nous ne savons pour quels motifs le tribunal civil de la Seine avait refusé toute indemnité à la veuve Pérou ; comme la Cour le remarque, la Com-
- pagnie 110 parait même pas essayer de prétendre que l’accident rentrât dans la catégorie des accidents du travail, ni même que le fait de couper des branches d’arbres constituât pour le cantonnier un travail agricole : la veuve Pérou était vis-à-vis d’elle la victime de droit commun, qui peut, par conséquent, réclamer une pension, comme le pourrait tout passant heurté par un tramway.
- La Cour lui a accordé — en déclarant surabondamment que l’ordonnance de non-lieu ne saurait équivaloir à une solution entraînant la chose jugée — une pension annuelle et viagère de 800 francs. L’arrêt rendu par la 5° chambre de la Cour d’Appel de Paris est du 11 février 191/i et ligure au Moniteur judiciaire de Lyon, du 27 avril 1914.
- Dans la seconde affaire, jugée par la Cour d’Appel de Lyon le 16 mai 1914 [Mon. Jud. du 21 juillet 1914), le courant électrique jouait,le premier rôle. Un sieur Bérerd rentrant un soir, chez lui, dans la banlieue lyonnaise, aperçut un buisson en feu ; machinalement, ou dans le désir de l’éteindre, il s’approcha du foyer, heurta du pied un fil électrique qui, en tombant à terre, avait allumé l’incendie, et fut électrocuté.
- Sa veuve et son fils assignèrent la Compagnie du gaz propriétaire de la distribution et soutinrent le raisonnement suivant :
- Nous n’avons, dirent-ils, contre la Compagnie, aucun élément de preuve à apporter: elle est propriétaire de son fil, et par conséquent tombe sous le coup de l’article i384 du Code civil. « On est responsable non seulement du dommage que l’on cause par son fait, mais encore de celui qui est causé par le fait des personnes dont on doit' répondre ou des choses que Von a sous sa garde. » Cet article crée ce que l’on appelle en droit une présomption de faute, c’est-à-dire une situation telle à l’égard du propriétaire de la chose que c’est à lui à s’exonérer, à prouver qu’il est par exemple victime d’un cas fortuit qui a causé l’accident; c’est ce que la Compagnie du gaz çssaya immédiatement de soutenir, en
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-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — tf°9.
- déclarant que, si le fil était tombé, c’était, à cause de la foudre. Elle s’appuyait sur le rapport rédigé après l’accident par l’ingénieur du contrôle, M. Rochas, rapport déclarant que la foudre au cours d’un violent orage, avait frappé le poteau en ciment armé qui supportait le fil, et que la décharge avait provoqué la rupture de l’isolateur Ch Vërre â triple cloché, situé du côté de la voie publique, et qtt’ehflh le fil n’étant plus isolé s’étâit rompu sous l’action dit couraht.
- C’était certainement un document intéressant... Malheurëusehient le tribunal lui-même, avait déjà jugé cë rapport comme insuffisant pour servir de base à Uhë conviction quelconque, pàrec qu’il n’indiquait point cbhiméht iii pâr qui avaient été faites les constatations qui y étaient mentionnées relativement à la cause de la rUptute du fil | et, poür comble de malheur, la Compagnie ayant fait cltei1, comme témoin, M. RochâS, l’aUteUf du rapport lui-même, put l’ehlendre déclarer ce qui suit: « Je n’ai vit les lieüx que quelques jours après, alors que tout était réparé »; par Conséquent le travail de l’ingénieur du contrôle constituait plutôt Une hypothèse Scientifique, une théorie électrique qu'une constatation pouvant servir de base à une colivictioil juridique. La présomption de faute dé l’article t 384 ll’était donc point battue en brèche, et la Compagnie du gaz n’a pu échapper à la condamnation prononcée en faveur de la veuve Rërerd à i3oo francs d’indemnité et à pareille somme en faveur de son fils.
- Terminons cette série par deux décisions, la première est en sens inverse des deux autres, puisque la Compagnie d’électricité a été dégagée de toute responsabilité; mais Cëla n’infirme en rien lé blëtt-fohdé des deux arrêts précités : elle les confirmerait plutôt, en ce sens qu’elle prouve que, si la Compagnie de distribution fait la preuve d’ime faute à la charge de la victime, elle s’exonère immédiatement de toute responsabilité.
- Le mai tç)i3, les époux C... avaient le courage de demander à la Cour d’Âppel de Toulouse de leur attribuer des dommages-intérêts à raison du décès de leur fils le J’feune Bernard, victime d'uhe électrocütion ; mais il était prouvé par les témoins que cet enfant avait touché volontairement, ou par inadvertance, des fils qu| étalent posés à dës emplacements régleihen-*
- taires, la Cour, par arrêt dudit jour, les a déboutés, en remarquant que des plaques avertissant le public sont placées sur les pylônes, et que leS demandeurs ne faisaient pas même l’offre de prouver que, soit par leur mauvais état, soit par une couche de rouille, il fut impossible de les lire.
- Cet arrêt de la Cour de Toulouse devrait être répandu partout et mériterait d’être porté pàr tous les électriciens à la connaissance du public.
- La seconde décision est relative à Uh6 question dé pure procédure, et prOUVe que la première chosë à faire, quand Oh veut demander des dommages-intérêts, c’est de reconnaître le terrain avant d’ehgager une instance, toute demande adressée à une autorité incompétente se trâdUi-sant par du temps perdu, et par des frais.
- Une demoiselle Mathieu avait été blessée par la chute d’ütte échelle placée par un ouvrier réparant les lignés téléphoniques pour le compte de l’Etat : pour avoir réparation du préjudice causé, elle écrivit aü Ministère des postes et télégraphes qui, naturellement, ne lui répondit rien : ort sait que, quahd un ministre néglige de répondre, le Conseil d’État peut être saisi parla voie du CecoUrS pour excès de pouvoir, et se reconnaît le droit de répondre à la placé du ministre; mais, pour qu’il use de ce droit, il faut qüe le ministre ait été, à l’origihe, compétent pour répondre, ou tout aü moins qu’un tribunal n’ait pas été, dès 1e début, seul. compétent pour jügér le conflit. Or, d’après la jurisprudence actuelle, la réparation d’un fil téléphonique constitue Un travail public, et, Ch vertu de la loi du ï8 pluviôse an VIII, la réparation des acci-* dents au cours d’un travail de cette nature ne peut être portée que devant le tribunal administratif qui, au premier degré, est le conseil de préfecture.
- Le Conseil d’État a rejeté, pour ces raisons, la demande comme it’étant pas recevable. (Arrêt du a3 janvier igi4, Mon. Jtid. du a3 juillet 1914.)
- Nous avons pensé que, bien que ces diverses décisions eussent un caractère constant et conforme à la jurisprudence généralement suivie, il y avait intérêt à les faire connaître.
- Paul Boucault,
- Avocat à là CoUi> d’Appel dé Lÿon.
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- Ü6 Février 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLËCTAlQÜE
- 207
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- MESURÉS Et ESSAIS
- Là, përliiéàbiiité dü féb àîlk fréqüènces élevées. — R. Jouaust.
- Lorsque le fer est soumis à ünë aimantation altérnâtiVè râpidê, lés cbüfànts de Foucault qui se produisent dans sa niasse ont- pour effet de localiser le flüx à là périphérie) il ëii résulté Une diminution apparente dë la pèrméâbilité.
- Nous désignerons par perméabilité apparente lè quotient dë là vâîèüf maxiiha dü flux d’induction par la Vaïèüf hiaximà qü’âiirâit lë flüx dë champ s’il n’y avait pâs de coûtants induits.
- J.-J. Thomson à donné dës formules qui per-inêttënt dé calculée, connaissant la perméabilité Vraiê, l'àctioii dès courants dê Foücaült dans uilè tôle niincë, c'e§t-a-difé lâ perméabilité apparente.
- En 1911, j’ ai trouvé à làfréqüehcë de i5o 060 périodes par seconde, pour dës tôles dé 6 cm. o5 d’épaisséur, une perméabilité apparente dë i5, ce qui, d'après les formülës de J.-J, Thomson, correspondrait à une përméàbilité vràié dé i5o, alors qù’en continu pour lë même champ magnétisant la perméabilité était dé l’ofdfë dé 2 000.
- j’ai repris réfcémmënt des expériences dë mèmë genre, dans dés conditions perriièttant encbl’è plus dé préfcisîôh qué dans lés ëxpéfiéiicës de igii. Le mode opératoire était sënsiblëmënt le même, mais àü lièil d’exciter pâr dérivation le circuit secondaire qüé parcourait lé coûtant magnétisant utilisé dans là inesufë, on l’èxcitàit par induction.
- Dans cés conditions, on ne trouvait dans ce circuit aucune tracé d’hàrmôniqüë siipé-rièure.
- La fréquence du courant ütilisé ii’élait dans ces expériences que dë 40 ooô périodes par seconde.
- J’ài trouvé, pôür des tôles au silicium dë o cm. 045 d'épaisseur, ünë përméàbilité apparente dé 106, cè qui cofrëspôndâit à ürië perméabilité vràiè dë 400.
- Là perméabilité ëii courânt côntinü pouf lës champs utilisés était d'éiivifon 2 5oo (*)•
- On pourrait éxpliqüëf cës résultats ën disant qüé la perméabilité vfâie des métaux magnétiques ést plus fâiblë pouf lës fréquèricés élëVéës qüé pour lës basses fféqüérices.
- Une semblable hypothèsé n’à riéri d'âbsürbë, püisqüe, lofs dé la découvéfté des oscillations élëcti’iqüës, oii s'était démàndé si elles étaient süsceptiblës d’aimântèr lés métaux et qüe de iidmbfëüx physiciens, Pêllàt, Ëjêrknès, Eërot avaient fait dés èXpëriëncës à cë süjet, expériences qüi avaiènt mis én ëvidëncé là possibilité pour le fer de s’aimantér, mêmë sôùs l’iïiflüèhcë dès oscillations élêctfiqüës.
- Mais cette réduction énorme de la perméabilité de 2 000 à 200 environ semblé peu d’àécord avec les idéès que nous nous faisons à l’hèüre actuelle dés phénomènés de l’aimantation.
- Les fréquences aüxquelles nous donnons le nom de fréquences élevées (de 1 ’ordre de 100 000 périodes par seconde) sont en réalité excessivement petites par rapport â la fréquence des mouvements qui se produisent dans ies métaux (nombre de chocs des électrons librès et vibrations propres dés éléctrons.liés).
- Cette remarqüe, en particulier, pérmet de répondre à l’objection suivante : la valeur de la résistivité à introduire dans les formules dë J.-J. Thomson dans le cas qui nous occupe est-ellé bien cëlle qü’ori mësüre à bassë fréqüence Il est évident que, pour que la fréquence d’un côürànt éut ünë influence sur là résistivité du métal, il faudrait qu’elie fût dü même ordre de gràndeüf que le nombre de chocs que reçoit un
- (*) Gomme je l’ai montré dans mon précédent travail, qücfiqüfe lëS forinttlèS dé Thomson ëbient établies dans lé cas d’iitlë perméabilité constaiite ët qüë, (lads le fer, elle soit variable, on voit que la perméabilité à introduire ne doit être que de très peu inférieure à la perméabilité à la périphérie (Bulletin de la Société des Électriciens, janvier îçjîij.
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- T. XXXII (2e Série). — N° 9.
- électron par seconde, nombre infiniment plus grand que le nombre de périodes par unité de temps des courants utilisés en télégraphie sans fil.
- On ne voit pas de même pourquoi, étant donnée la grande fréquence des oscillateurs dans les métaux, le plan dans lequel ils décrivent leur orbite ne pourrait pas subir avec la même facilité des mouvements oscillatoires de 40 périodes ou de 40000 périodes par seconde.
- Du reste, un fait expérimental vient également montrer que les conclusions que l’on tire des formules de J.-J. Thomson sont inexactes et que la perméabilité vraie peut être presque du même ordre de grandeur en haute fréquence qu’en courant continu.
- J’ai pu étudier, avec le dispositif indiqué plus haut, des tôles ayant une épaisseur deo cm. oo3. Ces tôles, à la fréquence 40 000, avaient uue perméabilité apparente de 1 700. On voit qu’on est bien au-dessus de la perméabilité vraie de 400 trouvée dans les mêmes conditions pour les tôles au silicium de o cm. 045.
- Des résultats du même genre ont été obtenus par Alexanderson.
- 11 faut donc conclure de ces résultats expérimentaux que les formules classiques de Thomson ne s’appliquent pas et que la réduction de la perméabilité sous l’action des courants induits est beaucoup plus considérable que ces formules 11e l’indiquent. Remarquons qu’il semble que, même dans le cas des tôles très minces pour lesquelles on trouve la perméabilité apparente de 1 700, la réduction observée est encore plus considérable quelaréduction calculée, enadmettantque la perméabilité vraie à introduire dans les calculs est la perméabilité mesurée pour le même champ magnétisant en courant continu.
- Cette perméabilité est de 2 5oo environ et, dans ces conditions, la perméabilité apparente devrait être de a 200.
- Mais il est une autre grandeur pour laquelle se manifeste plus nettement encore le désaccord entre la théorie et l’expérience : c’est le décalage entre le courant dans l’enroulement magnétisant et la force électromotrice induite.
- J’ai indiqué dans une précédente communication le mode opératoire que j’ai suivi pour mesurer cet angle.
- M. Boucherot a montré que pour des tôles, lorsque l’épaisseur de l’éprouvette était suffisam-
- ment grande ou la fréquence suffisamment élevée, ce décalage, qui est de 90° pour les basses fréquences, atteint 45°.
- Or, pratiquement, nous trouvonsdes décalages de 3o° dans le cas des tôles de o cm. 04 d’épaisseur à la fréquence 40 000, soit une différence de i5°. Pour 1 es tôles de o cm. oo3 cet angle est de 43°, alors que pour des tôles aussi minces il devrait être de 66°. On voit que, dans ce cas, l’écart entre le décalage observé et le décalage calculé atteint 23°.
- La considération de ce décalage est particulièrement intéressante.
- Il est toujours assez délicat de déduire la perméabilité vraie de la perméabilité apparente.
- Il faut connaître exactement l’épaisseur des tôles, la fréquence, la résistivité.
- Or, cette dernière grandeur est assez mal connue. Nous avons répondu plus haut à certaines objections que l’on pouvait faire relativement à la constance de cette résistivité.
- Mais notre raisonnement n’est valable que pour les métaux purs. Pour ce qui est des alliages, il y a quelques annéesLord Rayleigh, d’une part, Liebenow, d’autre part, avaient cherché à expliquer les valeurs élevées de leur résistivité en faisant intervenir l’effet thermo-électrique au contact des divers constituants.
- Comme conséquence de cette théorie, la résistivité ne devait pas avoir la même valeur en courant continu et en courant alternatif. Les divers expérimentateurs qui se sont occupés de la ques7 tion n’ont jamais pu mettre en évidence cette différence, mais toutes les expériences étaient faites avec des courants de basse fréquence, rien ne prouve que l’écart ne peut pas devenir appréciable aux fréquences élevées.
- Or, comme on le verra plus loin, cette valeur de 45° est une valeur limite qui ne devrait pas pouvoir être dépassée, et, d’autre part, les conditions expérimentales dans lesquelles nous nous trouvions avec les tôles épaisses étaient telles qu’elle devait être très sensiblemen t atteinte,alors même que la perméabilité, l’épaisseur et la résistivité 11’auraient pas eu exactement les valeurs que nous leur attribuions.
- De plus, les formules que nous appliquons ont été établies dans le cas de plaques infiniment larges et infiniment longues. Nouslesappliquons au cas d’un circuit fermé, qui revient au cas d’une plaque infiniment longue. Ces plaques étant très
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- larges par rapport à leur épaisseur, on peut jusqu’à un certain point les regarder comme infiniment larges, mais cela n’est pas complètement exact.
- Le fait que le décalage limite entre l’induction et la force électromotrice réduite atteint /|5° est au contraire un fait général. C’est aussi vrai pour un cylindre que pour une plaque et l’objection qn’on pourrait tirer de la forme de l’éprouvette, pour le calcul de la perméabilité vraie en fonction de la perméabilité apparente, tombe dans la considération du décalage.
- Il nous reste donc maintenant à chercher à expliquer ce désaccord entre la théorie et la pratique, et en particulier pourquoi le décalage entre l’induction et la force électromotrice induite a une valeur plus petite que la valeur théorique.
- Nous étudierons tout d’abord les lois de propagation d’unô onde plane se déplaçant dans la direction de l’axe des x, le champ magnétique Z étant dirigé suivant l’axe des s et le champ électrique q suivant l’axe des y.
- Nous supposerons que le milieu dans lequel se déplace cette onde ait une conductivité a, un pouvoir inducteur spécifique z et une perméabilité [i.. Nous supposerons d’abord qu’il ne présente pas d’hystérésis. Nous pouvons poser, par exemple, pour une onde sinusoïdale de pulsation (0,
- Z m A e-:x+"-'t.
- Les équations de Maxwell deviennent :
- dx
- ùxOt
- ~ÏPq
- d*Z
- dx'
- (>)
- et
- ou
- d*z___ d-q
- * dt? “ ~dx* ’
- or
- dz . , . , à'lz . .. . ,
- - = -- = **-*+«,
- ôz , , . d2Z . i • .
- — =4- ü)ierj:+,w<, — — — (o^A e—. dt ^ dt2
- L’équation devient :
- tl%C\3.tùi - S|7.(02 = Y2*
- Posons :
- Y = » + b h Y2 = «2 — P3 + a
- on a :
- /|Tra|j.ü> = aa(J, e[j.(i)a = fi2 — a2.
- On en tire :
- a2 = - I— £w2 -j- \'e2iù* -j- i6u2a2w2],
- 2
- (32 = [so)2 -}- \/'“w4, -j- i6u2(j2w2].
- L’équation de l’onde devient donc Z = A e—
- Ces formules sont du reste classiques (’). Elles ont pu nous permettre de calculer la répartition de l’induction dans une tôle mince infiniment large et infiniment longue, la direction du champ magnétique étant l’axe des z et l’épaisseur de la tôle comptée suivant l’axe des r.
- Le champ magnétisant est produit par exemple par un enroulement magnétisant entourant la tôle de façon que sur les deux faces externes de la tôle le champ magnétisant ait la même valeur H0e,,,<. Le champ magnétisant en un point peut être considéré comme la superposition de deux ondes planes partant simultanément au temps o du centre de la plaque pris pour origine des coordonnées et cheminant en sens inverse.
- Nous désignerons par a a l’épaisseur de la plaque. Sur une des faces externes, on a donc
- et, en substituant dans (i),
- H0e!“( = A -f- e+«a+iP] eh,tf
- . dz . d2z d2z
- (') Mxx Abraiiam, Die Lehre der Electricitüt, tome I, p. 3i5.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (28 Série). — N° 9.
- d’où
- A* —»
- Ho
- En un point, la valeur du champ est donc
- H0
- e—aa-ipa _|« e4-aa+t[ia
- gitnt —aX—ïpx —
- et la valeur du flux de champ à l’intérieur de la tôle est, par centimètre de largeur,
- f4-a
- --------î— --------(e-L e~aX—iVx) dx.
- a ea«+ifJ« _)_ e-aa-îpa V ~ >
- Cette intégrale se divise en deux parties :
- H0e*"(
- e«a+l'<> -j- &~aa
- X-f-a
- a '
- gaæ+p® dx
- et
- /-f-a
- e—a*—i(i* d,X.
- Or
- /* gv.x-\-ificc gv.x~\-i[ix—il/
- gftx+ipx dx — ——- =
- a 4~ 1P y a5
- Ps
- en posant
- tang 41
- On a donc pour le flux de champ total :
- r Hq e,*+»p* - e-^-»^1+ar I_y/aa _J_ pa e*®+'P“ -{r e_aa+^aJ—« ’
- aHfl — g—cta—«P<1
- u —ly
- y/ai | 02 e«a+i(iœ 4“ e—*a+*P« ’
- ce qui peut s’écrire : a Ho
- V «s + &s
- t9 [a.a 4* iPa)
- Mais, en vertu des propriétés des fonctions
- hyperboliques, on a
- \
- I
- „ (ch 2aa — cos aBa)* .
- th a a 4- i P a — --------------------, e!z.
- (ch aaa 4“ cos 2 0a)ï
- sin 2ÛÆ
- tang x *= —,—‘ 5 ° sh aazt
- ainsi le flux de champ, par centimètre de largeur, dans la tôle qui, sous l’action des courants induits, serait
- àooe*'"4,
- est
- aHo /'
- ï* 4- û2 V
- ch 2 aa —> côs 20a\î. . , ....
- ---------.--------L_ jt ei«<—l'H-ii.
- \/aa 4- \ch + «os 2 0
- Puisque nous supposons constante la perméabilité, le flux d’induction dans la tôle en courant alternatif est
- H« /ch 2aa. — cos aflaxl . .
- a V‘ — ( -r------r----p- V
- y'a* 4_ 02 \ch a a a 4- «os i p a J
- et par conséquent la perméabilité apparente est
- p, /ch 2«a—cos a0a\î ^aPP’ a \/a2 4- 02 \ch aaa 4-cos 20«/ ) \
- On voit en outre que le flux d’induction est en retard sur le champ magnétisant à la périphérie de la tôle d’un angle —x et fl116» Par conséquent, le décalage entre la force électromotrice induite et le courant dans l’enroulement magnétisant, c’est-à-dire avec le champ à la périphérie,
- , 7C , ,
- est de ---ÿ 4- x-
- Si dans les expressions précédentes nous supposons e = o, nous avons
- en posant m — 21;y/p,cF,
- F étant la fréquence, et l’équation (1) devient
- __ p. /ch ama — cos ‘ima\\
- P-app.
- cim y/â Vch 4~ cos a ma)
- C’est bien la formule de J.-J. Thomson. De même, lorsque e = o, on a :
- tang <}/ = 1, = }
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- ©t
- sin x m a
- tang X Sh
- On voit que pour les grandes valeurs de m y — o. Le décalage limite entre le couran t magnétisant et la force électromotricc induite est bien de 4&1*.
- Mais, comme nous l’avons dit plus haut, les résultats déduits des formules de J.-J. Thomson ne concordent pas avec les résultats expérimentaux.
- Pour chercher à faire disparaître ces divergences, nous pouvons chercher à admettre que e n’est pas nul, c’est-à-dire qu’on ne doit pas négliger le pouvoir inducteur spécifique des métaux ; au point de vue de la théorie électronique, cela revient à dire qu’il faut envisager, dans les phénomènes que nous étudions, non seulement l’action des électrons libres, mais aussi celle des électrons liés aux oscillateurs.
- Une semblable hypothèse n’est pas nouvelle. Elle a déjà été faite en xgo5 par Broca pour expliquer les différences entre les valeurs de résistances de fils mesurées pour des fréquences de l’ordre de ioc et les valeurs de ces résistances calculées par la formule de Lord Kelvin.
- En partant de cette hypothèse, il est possible de déduire de la formule (i)la valeur à attribuer à e pour retrouver les résultats expérimentaux.
- En particulier, dans le cas des tôles au silicium de o cm. o/t5 d’épaisseur ayant une résistivité de 45 micromhs-centimètre et une perméabilité apparente de ioo à la fréquence de 40000, on trouve pour î, évalué dans le système électrostatique G. G. S., 5 X '»IS en supposant g. — 2000, et 3 X iol® en supposant y, = i 5oo. Ces valeurs numériques sont bien du même ordre die grandeurs que celles de Broca (') qui trouvait, pour exprimer le pouvoir inducteur spécifique du cuivre, 2,7 X k>" pour des fréquences de l’ordre de io° et io12 pour des fréquences de l’ordi'e 3 X 10e.
- (A suivre.)
- (Communication faite à la Société Internationale des Electriciens le 2 décembre 1915.)
- (*) Comptes rendus de l'Académie des Sciences, p. 1677.
- L'essai des substances magnétiques. — A. Campbell et w. Dye.
- Pour les essais des substances magnétiques on a longtemps utilisé des éprouvettes annulaires qu’on aimantait uniformément dans un champ magnétique fermé de forme circulaire. Cette forme est assez difficile à obtenir, elle nécessite un enroulement laborieux sur chaque spécimen et, à moins d’utiliser des anneaux d’un diamètre considérable, ne convient pas pour les aimantations intenses. Aussi de nombreuses méthodes ont-elles été proposés pour l’essai des substances magnétiques prises sous formes de barreaux rectilignes bu incurvées. La difficulté est d’obtenir une aimantation uniforme le long de l’échantillon et de déterminer la vraie valeur du champ magnétique appliqué. Généralement on complète le circuit magnétique aussi bien que possible par un ou plusieurs noyaux et l’on déduit la valeur moyenne de II du nombre des ampères-tours appliqués; les fuites magnétiques, qu’on ne peut évaluer, peuvent cependant introduire des erreurs considérables dans la détermination de H.
- La difficulté disparait si l’on trouve une méthode de mesure directe du champ en tout point de la barre. Ce champ est égal à la densité du flux dans l’air à la surface de la portion considérée et peut être déterminé au moyen d’une petite bobine d’épreuve disposée ti'ès près de la surface du fer, l’axe de la bobine étant parallèle à la surface et dans la direction du champ.
- Les bobines utilisées par les auteurs au National Physieal Laboratory sont de modèles différents suivant la forme de l’échantillon à étudier, quelques-unes formant un'système différentiel, les autres étant simples et habituellement très plates.
- Dans tous les cas il est bon que toute la surface effective de la bobine soit aussi près que possible de la surface du fer, sinon la valeur de H obtenue pourrait ne pas être le champ réel agissant sur le fer. 11 est important de connaître le taux de la variation près de la surfa'cc afin de pouvoir estimer avec quel degré de précision l’indication de la bobine d’épreuve donne la vraie valeur de II à la surface. Dans ce but, les auteurs enroulent une troisième bobine c sur deux bobines a et £, constituant un système différentiel. En mettant les bobines b et c eu
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- La lumière électrique
- T. XXXII (2' Série).— N» Ô.
- £12
- opposition on forme une bobine différentielle possédant une aire annulaire plus éloignée de la surface du fer que celle comprise entre a et b. La comparaison des valeurs de II obtenues avec les bobines intérieures et extérieures donne la variation radiale de IL
- Quand la section transversale du barreau de fer est de faible dimension il importe d’enrouler les bobines différentielles avec du fil extrêmement fin afin de pouvoir les maintenir très près du fer et que le produit
- nombre de tours X différence des aires
- soit suffisant pour donner une bonne sensibilité. Avec du fil émaillé de <> mm. 07 de diamètre (diamètre du cuivre o mm. 06) on peut loger 1 000 tours dans une section d’enroulement de 6 millimètres carrés.
- Les bobines plates sont enroulées sur de minces plaques d’une substance isolante. Pour les plus petites bobines de minces lames de verre de o mm. 8 d’épaisseur constituent des noyaux très convenables.
- L’enroulement qui peut être formé de plusieurs couches est maintenu par un certain nombre de tours de fil de soie Un peu de paraffine, de cire ou de vernis,donne delà consistance à l’ensemble.
- Pour les bobines destinées à la mesure de U, il est généralement nécessaire de connaître deux
- o
- constantes : sa résistance et le produit N2 *• du nombre de tours par l’aire moyenne. Pour les bobines servant à mesurer le flux total <1*, il suffit de connaître N2. Si l’on veut déterminer l’induction B, il faut connaître également s. Le nombre de tours est habituellement compté au moment de l’enroulement. Pour les bobines différentielles, il est essentiel que les bobines intérieures et extérieures aient exactement le même nombre de tours. Parfois l’aire moyenne peuL être déduite avec précision des dimensions de la bobine, mais, règle générale, il vaut mieux déterminer le produit N2 s en plaçant la bobine dans Un champ magnétique connu ou en déterminant le coefficient d’induction mutuelle entre la bobine et une bobine étalonnée ou en enroulement sinusoïdal convenable.
- Pour mesurer B ou II au moyen de la bobine d’essai le procédé le plus simple est d’observer là déviation produite dans un galvanomètre
- balistique étalonné lorsque B ou H sont annulés ou inversés.
- Sous sa forme primitive, la méthode de l’isthme, proposée par Erving et Low ('), nécessitait deux pièces polaires terminées en tronc de cône et réunies par l’éprouvette à étudier de section très faible par rapport à celle du reste du noyau magnétique et qui peut être tournée rapidement, bout pour bout, dans un champ intense. Le système beaucoup plus simple
- représenté sur la figure 1 a donné de bons résultats. Au lieu de cônes on prend comme pièces polaires des disques de fer doux E et F qui d’ailleurs ne touchent pas les pôles magnétiques mais en sont séparés par de faibles entrefers (1 à 2 millimètres). L’éprouvette D est fixée au centre des pièces polaires qui sont montées sur un châssis indépendant de façon à pouvoir être retirées ensemble de l’intervalle polaire. Au lieu de retourner l’éprouvette bout pour bout on dispose l’électro de façon à pouvoir obtenir un changement rapide du sens du champ. Il cou-
- Cfc J::-.
- Fig'. 2.
- siste (fig. 2) en un noyau lamellaire jie fer de section à peu près carrée (8 centimètres X 7 centimètres), formant un anneau d’environ 22 centi-
- (*) Phil. Traits., t. GLXXX, [A. p. 221 ; 1889.
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- X) f,_.______•__________ . . _________ ____________ r- (
- mètresde diamètre moyen, l’intervalle polaire ab ayant environ 8 centimètres de largeur. L’enroulement est formé d’environ i oon tours de fil de cuivre de i millimètres de diamètre'ayant une résistance totale d’environ a,i ohms.
- La construction est extrêmement simple. L’absence de joint magnétique constitue à ce point de vue un avantage marqué et ne semble pas avoir d’action perturbatrice sur !e*s essais quoique la présence des entrefers diminue légèrement la valeur maxima du champ que l’on pèut obtenir au centre.
- Les éprouvettes .ont la forme de baguettes de 7 centimètres de long et <>,5 de diamètre ou sont constituées par un faisceau de fils ou de rubans ayant les mêmes dimensions. De II = i non à H 3 ooo des baguettes plus courtes (pie 7 centimètres ont donné des résultats satisfaisants pourvu qu’elles pénètrent dans les pièces polaires a une profondeur d’au moins o,5 centimètre.
- Avec un électro-aimant ayant les dimensions précédentes, dans les cas les plus défavorables le courant a atteint les 99,1 % de sa valeur finale o,5 seconde après que le circuit a été fermé. Avec un galvanomètre balistique d’une période d’oscillation de 8 secondes les erreurs possibles dues à cette cause sont pratiquement négligeables.
- .Vers le milieu de l’éprouvette est disposée une petite bobine en ébonite avec un enroulement intérieur de 40 tours pour la mesure de B et trois autres bobines de '*oo tours chacune, utilisées différentiellement, comme on l’a déjà indiqué, pour le calcul de IL Ces bobines sont enroulées avec du fil de cuivre émaillé de 0,06 millimètre de diamètre; elles ont, dans le sens de l’axe une longueur de 4 millimètres,les diamètres moyens des anneaux intérieur et extérieur étant défi et ri millimètres respectivement. Les nombreuses expériences faites avec diverses subs^ tances ont montré que le champ magnétique autour de la partie centrale de baguette se maintient uniforme depuis H = i5o jusqu’à II = iooo.
- Avec des bagliettes de faible section et plus particulièrement avec de petits faisceaux de rubans la différence entre la section transversale du fer et celle de la bobine d’essai destinée à la mesure de B est considérable d’où la nécessité de faire subir une correction notable aux valeurs observées de B. Si a* désigne la section du fei*j Ai celle de la bobine non occupée par le
- fer, la valeur exacte de B est fournie par la relation
- B = Boi* — Il
- .V
- La correction croît proportionnellement à H. Pour éviter d’avoir à appliquer cette correction variable à chaque observation, les auteurs
- . i . ' f 'VWV •
- éliminent le terme H - au moyen d’un dispositif
- A ' \ i
- compensateur consistant en un petit inducio-mètre dont là bobine primaire est reliée en série avec le circuit maghëfique de l’électrô, la bobine secondaire étant mise en opposition avec la bobine d’essai destinée à la mesure de B, dans le circuit dti balistique.
- Le dispositif peut être utilisé non seulement pour la mesure des perméabilités mais aussi poiir le tracé des courbes d’hystérésis, y compris la détermination du magnétisme rémanent çt celle du champ coercitif. Le magnétisme rémanent de l’électro-aimant n’introduit pas d’erreur puisque les vraies valeurs de H sont données par les bobines d’essai.
- La détermination du magnétisme rémanent et du champ coercitif est surtout importante pour les aciers durs destinés à la fabrication d’âimarïts permanents et, avec le dispositif indiquer les essais peuvent être effectués pour des valeurs élevées de H (400 à 5oo). Pour la détermination de la force coercitive correspondant à une Valeur élevée dé Umax, la déviation galvanomé-trique mesurant la force coercitive H0 est ordinairement faible comparée à celle produite par le champ maximum Hm»x et il devient difficile de la déterminer avec line précision suffisante. Afin d’augmenter la précision, oïl' peut accroître la sensibilité du galvanomètre et équilibrer la déviation totale de ^TlhVâx à — Hmax au moyen d’un couple de bobines reliées d’une manière semblable à celles indiquées pour la correction de B, * ‘2
- La figure \ contient les courbes donnant les valeurs de B en fonction de II poùr des échantillons pris sous forme de minces baguettes ou de faisceaux de rubans.
- La courbe la plus basse du diagramme est la ligue droite relative à' l’air (perméabilité = 1). Toutes les autres courbes tendent finalement à devenir parallèles à la ligne relative à l’air, le parallélisme rigoureux indiquant que la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE f. XXXll(2e Série). — N° Ô.
- substance a atteint la saturation magnétique.
- Dans l’appareil qu’on vient de décrire, le principal inconvénient tient à ce que les baguettes
- 20,000
- 15,000
- 5,000
- Kig. 3. — Acier à aimant (trempé) : tungstène 3,3 %, carbone 0,^5 % ; invar : fer 74 %, nickel 36 % ; nickel, électrolytique : Ni 98,8 %, Ke 0,6 %, Cu 0,2 %, Mn o,3 %; acier au nickel : Ni 19,9 %, C 0,41 %, Mn 0,96 %.
- essayées doivent avoir un faible diamètre. Pour l’essai de baguettes ayant jusqu’à a cm. 5
- Y
- 1 r-rx
- 3
- F
- Kig. 4.
- L’éprouvette À entourée d’une bobine magnétisante Ci est fixée par l’intermédiaire de pièces polaires en fer convenablement travaillées entre deux noyaux circulaires Y, Y. Des cales de bois dur F, F, sont destinées à uniformiser les pressions. (Pour des barres de section rectangulaire, les pièces extrêmes E E ne sont pas percées mais seulement travaillées eii faces planes.) Afin de rendre le champ magnétisant bien uniforme dans le milieu de la bobine centrale, on utilise deux boitilles magnétisantes additionnelles K K, et les noyaux sont aussi entourés de bobines dont les nombres de tours vont en croissant vers chacun des points magnétiques. Toutes les bobines magnétisantes sont disposées en série. Le solénoïde central a <po tours de fil de 1 mm. O'f de diamètre, les bobines K K i5o tours chacune et les noyaux un total de '200 tours. Un courant de 12 ampères donne une valeur de H voisine de 1 000.
- L’expérience a montré que les enroulements supplémentaires améliorent notablement l’uniformité du champ vers le milieu de la barre pour des valeurs de II comprises entre 5o et i5o ; mais altèrent légèrement cette uniformité pour des valeurs plus grandes (II = 400). Dans l’ensemble, le dispositif est satisfaisant et semble exclure les erreurs supérieures a 1 %.
- Sans précautions supplémentaires, l’appareil ne peut être utilisé pour des essais de perméabilité avec des valeurs de H inférieures à 3o. Les
- Kig. 5.
- de diamètre, les auteurs ont construit un appareil'différent, d’un type quelque peu semblable à celui de Gi^mlich, et représenté sur la figure 4.
- enroulements destinés à la mesure de H et B sont effectués sur une petite bobine P au milieu de l’éprouvette. Pour une éprouvette de 1 cm. a5
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- 26 Février 1916.
- La lumière électrique
- 215
- de diamètre chaque enroulement destiné à la mesure de II comprend i 8oo tours, la bobine intérieure étant à une distance radiale moyenne de a mm. r> environ de la surface du fer. Avec des barres de section rectangulaire on utilise des bobines d’essai plates qui ont l'avantage de se maintenir beaucoup plus près de la surface du fer; deux bobines en série peuvent être utilisées, une sur chaque côté de la barre.
- Dans toutes ces méthodes où les bobines d’essai pour lu mesure de H sont maintenues dans une position fixe par rapport au fer les déviations du galvanomètre peuvent seulement indiquer les variations de H et hôn les valeurs absolues. Ces valeurs peuvent être obtenues en amenant rapidement la bobine hors du champ. En général il estdifiieile de procéder ainsi et même,quand cela estpossible, une double déviation du galvanomètre peut se produire qui diminue la précision de l’essai.
- Une meilleure méthode consiste à disposer la méthode d’essai de façon qu’elle puisse tourner dans un plan parallèle à là direction de H, c’est-à-dire généralement parallèle à la surface du fer.
- En la faisant tourner rapidement de i8o° on obtient, à condition de l’avoir étudiée dans un champ magnétique connu, la valeur de II à tout instant. Le montage d’une bobine très étroite de ce genre est indiqué sur la figure 5.
- La bobine d’essai c est montée sur une mince poulie (5 millimètres d’épaisseur) qui jpeut tourner dans une cellule d’ébonite. Deux fils fixés à la poulie pcmettent de faire tourner la bobine de i8o°.
- Les essais surles barreaux d’acier|efTectués par cette méthodedonnent des résultats en bon accord avec ceux qu’on obtient au moyen de bobines fixes. La méthode est la plus simple et la plus di recte de celles que les auteurs ont expérimentées.
- En résumé, le point essentiel des méthodes précédentes est que la valeur du champ magnétisant II n’est pas calculée à partirdela longueur du circuit magnétique et du nombre d’ampères-tours, mais est mesurée directement au moyen d’une bobine d’essai placée aussi près que possible dé la surface du fer. A. B.
- i The Institution of Electrical Engineers.)
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Une main magnétique.
- Dans toutes les nations belligérantes, il s’est fondé des œuvres pour lès rééducations professionnelles des blessés; il importe, en effet, tant pour améliorer les conditions d’existence futures des soldats rendus infirmes par blessures de guerre que pour tirer le meilleur rendement possible, au point de vue national, de la somme énorme d’énergies que représentent ces invalides, il importe, disons-nous, non seulement de leur apprendre un métier nouveau pour eux et facile, mais de les outiller pour qu’ils puissent, autant (tue possible, exercer leur ancienne profession.
- Voici un appareil répondant à ce desideratum et qui rendra à un ajusteur manchot son ancien gagne-pain. L’organe essentiel en est une main magnétique formée d’un électro-aimant monté à rotule sur un manche qui peut lui-mê.mc tourner autour d’un pivot, (le pivot est fixé à l’extrémité de l’appareil qui s’attache au moignon. En serrant ou desserrant les deux écrous molletés,
- l’ouvrier bloque l’électro-aimant ou lui donne une certaine mobilité, à volonté; Le courant arrive par un fil et, par un interrupteur com-
- mandé au pied, ou de la main libre ou encore par un simple mouvement du bras estropié, l’ouvrier commande facilement l’action de son électro.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (26 Série). - N° 9
- Celuj-ci lui donne la possibilité de travailler les métaux magnétiques et de tenir des outils en acier, comme la lime représentée ici, ou même
- 1 ' ' "il — O
- I . *
- Fif a.
- en bois, comme le rabot de la ligure .2, muni à çef effet d’une plaque en acier, On peut imaginer des perfectionnements à l’appareil pour, la manœuvre des cisailles, pinces et autres outils.
- (The Eleetrical Review, 14 janvier 1916).
- Les ascenseurs.eti;installations électriques du Woplwqrth Building, à New-York. — Ch E. Knox.
- Le Woolworth Building, le dernier en date des « Gratte-ciel » de New-York, mesure •Vlr> mètres de hauteur au-dessus du sol ; il possède u8 ascenseurs électriques, système Otis, dont la plupart, non seulement desservent une partie des 55 étages de l’édifice, mais peuvent descendre dans les caves.
- Deux ascenseurs atteignent le 5i‘ étage; deux s’arrêtent au 46e et deux au /, ie. Quatorze montent jusqu’au -27* et quatre jusqu’au 1*“. Deux ascenseurs destinés au service et faisant, en même temps, office de monte-charges, parcourent la hauteur de 28 étages, en arrière de l’édifice. S’il n’a pas été possible, pour des raisons de construction,, de pousser les ascenseurs au delà du 5.i^étage, pu a, du moins pu desservir les parties les plus hiiutes du bâtiment, entre le 5i' et le ,55" étage'},foù se trouve la galerie-terrasse, par un ascenseùr spécial. Enfin, entre les sous-sols de la banque et les 20 et i' étages où sont installés les bureaux, fonctionne un ascenseur particulier à commande par bouton de pression.
- En raison--de la grande hauteur de l'édifice, on a pu adopter la vitesse maximum autorisée par les règlements de police pour tous ces appareils, soit 1 m. 55 par seconde. Cette grande, vitesse exige naturellement que toutes les
- La reproduction des articles de la
- mesures de sécurité soient prises pour en assurer le fonctionnement. Pour accélérer le service, la marche de tous les ascenseurs est placée sous la surveillance d’un préposé dont le bureau se trouve au a* étage. Devant lui est un tableau à signaux lumineux qui comporte une lampe pour . chaque étage et chaque ascenseur. Dès qu’un ascenseur atteint un étage, la lampe correspondante s’allume. Ainsi, le préposé peut suivre la marche de tous les appareils et veiller à l’obser-vation de leur horaire de marche. Si quelque ascenseur est en retard, son conducteur recevra, par trompette électrique ou téléphone haut parleur, l’ordre de brûler un ou plusieurs paliers ; au contraire, il pourra recevoir l’ordre de faire certains arrêts non prévus s’il a de l’avance.
- En principe, les conducteurs ne font que recevoir des ordres ou signaux mais, pour les cas urgents, ils disposent d’un téléphone les reliant au poste du surveillant.
- Le courant électrique nécessaire aux services généraux et aux locataires de cet édifice est fourni par une centrale en sous-sol, de 1 5oo kilowatts de puissance globale (deux machines de 5<>o kilowatts, une de 5oo et une de 200). Ce sont des moteurs Corliss, compound-tandem, faisant mo tours par minute, marchant sans condensation. Les dynamos de la General Electric C°, sont à enroulement compound, a5o volts. En outre, trois dynamos à trois fils alimentent le réseau à trois fils à *2 X >'25 volts.
- 11 y a, dans le bâtiment, 5y canalisations principales de lumière et ty de force, 171 canalisations secondaires de-lumière et 4'5 de force, et 2(i'2 tableaux de distribution. En raison des grandes hauteurs sur lesquelles régnent cer-; taines canalisations, celles-ci ‘sont, protégées par des grilles spéciales contre l’elïort. de traction du à leur propre poids. Le câble le plus long va du tableau de distribution installé dans le sous-sol, jusqu’au 55e étage; il mesure environ to5 mètres de longueur et franchit une différence de niveau de près de '2-25 mètres.
- Les appareils d’éclairage installés représentent une puissance globale de 45o kilowatts, et les appareils moteurs une puissance de 1 400 kilowatts.
- ( Transaction nf the AViy-York Eleetrical Society ) Lumière li/ectru/ite est interdite.
- PaHIS. — IMPRIMERIE LEVÉ, 11, RUE CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- SAMEDI 4 MARS 1916.
- -Trente-huitième'apnée
- Tome XXXII (2* série). N» 10
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- ;DEVAUX-CHARBONNEL. -- Le télégraphe et
- la traction monophasée................ 317
- MAURICE D’ASTE- — Puissance et capacité thermique des moteurs de traction..... aa5
- Publications techniques
- Construction de machines
- Moteurs à cage d’écureuil et moteurs à induit bobiné utilisés dans les ascenseurs. —
- Mc. Lain.............................. a3o
- Transmission et distribution
- Localisation des défauts d’isolement par la méthode de la chute de tension. — H.-S. Pbrcival................................. »34
- Mesures et essais
- La perméabilité du fer aux fréquences élevées
- (Fin.)—R. Jouaust................. a36
- Echos de la guerre
- La mobilisation du cuivre en Allemagne. 240
- LE TÉLÉGRAPHE ET LA TRACTION MONOPHASÉE
- Les troubles causés par la traction monophasée aux lignes à courant faible sont très importants. Une ligne télégraphique, située dans les emprises du chemin de fer, et suivant la voie sur une quarantaine de kilomètres, recueille une énergie de près d’un kilowatt. Il y a donc lieu de prendre des mesures pour permettre l’exploitation régulière des conducteurs à courant faible, tout en assurant la sécurité du personnel.
- A l’occasion de l’électrification d’un certain nombre de lignes de la Compagnie du Midi, des difficultés très sérieuses se sont élevées, qui ont motivé la nomination d’une commission interministérielle pour étudier la question.
- Le travail de M. Devaux-Charbonnel a pour objet d’exposer le problème et d’indiquer les remèdes qui ont été proposés.
- Nous donnons aujourd’hui la théorie des influences statiques et magnétiques; des formules simples permettent de calculer dans tous les cas pratiques la valeur des inductions qu'on aura à combattre.
- Dans les numéros suivants, l’auteur décrira les dispositifs qui ont été proposés et discutera leur efficacité.
- La traction électrique sur chemin de fer est encore assez peu développée en France. Il n’existe guère jusqu’ici que des installations de faible longueur alimentées par du courant continu à bas voltage.
- La Compagnie du Midi, désirant électrifier son réseau des Pyrénées au moyen du courant
- monophasé, procède depuis un certain temps à des expériences fort intéressantes, en vue de choisir des types définitifs aussi bien pour la ligne de travail que pour le matériel roulant. La mobilisation est venue retarder les essais; une section importante, celle de Pau à Mon-tréjeau, allait être ouverte à l’exploitation quand
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série). — N“ 10
- la guerre a éclaté. Cependant des trains réguliers circulent depuis près de deux ans sur les embranchements de Lourdes à Pierrefitte, Tarbes à Bagnères, et sur la ligne secondaire de Perpignan à Villefranche qui, dans les Pyrénées Orientales, se détache de la ligne de Cette à l’Espagne.
- En dehors des études fort importantes auxquelles la Compagnie a du se livrer pour la mise au point de ses installations de traction, la question de la protection des lignes télégraphiques et téléphoniques qui suivent parallèlement les voies a été pour elle un sujet de graves préoccupations. Le champ électromagnétique créé par le courant de traction est intense, et s’est révélé très gênant dès le début des expériences.
- Ses effets étaient sensibles à des distances assez grandes, à plusieurs kilomètres. Les lignes métalliques voisines étaient transformées en véritables lignes d’énergie. On a pu allumer une lampe de no volts, a5 bougies, sur un fil télégraphique Perpignan-Prades. Dans ces conditions tout service devient impossible sur les lignes télégraphiques ; les coupe-circuits sont fréquemment fondus, et, quand ils résistent, les appareils récepteurs sont soumis à une vibration ininterrompue. Les circuits téléphoniques, bien qu’ils n’aient pas de point commun avec la terre, et qu’ils soient constitués par des fils régulièrement entrecroisés, sont néanmoins parcourus par des courants variables assez intenses pour rendre les communications impossibles.
- Ces effets de la traction monophasée sur les lignes à courant faible sont aujourd’hui bien connus. Il suffit de relire l’étude publiée par Bartliolomen dans V Electric fan en janvier igi5 pour se rendre compte qu’il en a été partout de même. On connaît l’importance des troubles qui se sont produits au moment de la mise en service de la ligne de New-York, New-Haven and Hartford. Les mêmes difficultés se sont manifestées en Allemagne pour la ligne de Dessau-Bitterfeld, en Angleterre pour le Midland Railway et le London Brighton and South Coast Railway. Il n’est donc pas possible d’étudier un projet de traction monophasée sans envisager la protection des lignes à courant faible. On a pu lire dans fa Lumière Electrique l’article paru le 6 novembre 1915 sur l’électrification du Norfolk and Western Railway. La protection des canalisations télégraphiques a obligé à rapprocher les
- sous-stations de transformation et à imaginer des dispositifs spéciaux, transformateurs et survol-teurs, pour diminuer les troubles.
- 11 n’est, aujourd’hui, constesté par personne que des mesures spéciales doivent être prises pour permettre la coexistence, dans un voisinage immédiat, des lignes télégraphiques et des lignes de traction monophasée. Mais on peut se demander s’il est indispensable de faire porter tout l’ensemble des modifications sur les lignes d’énergie ou s’il est possible d’arriver à un résultat satisfaisant en agissant seulement sur les installations à courant faible.
- Les recherches importantes qui ont été faites à cet égard en France par la Compagnie du Midi sont des plus intéressantes. Elle n’a pas hésité à faire appel à la collaboration des électriciens les plus savants et les plus habiles pour étudier ce problème. Un travail considérable a été fourni pour l’élaboration et la mise au point d’un grand nombre d’appareils. Ayant pu suivre dans son développement l’œuvre fort importante qui a été accomplie, nous pensons qu’il convient d’en tirer tout le profit possible. C’est pourquoi nous nous proposons d’exposer les résultats qui ont été obtenus, en les soumettant à une discussion approfondie, et nous nous efforcerons de conclure sur cette difficile question : la protection des communications télégraphiques peut-elle être obtenue par la seule modification de leurs installations i*
- § 1". — NATURE DES TROUBLES
- Avant d’aller plus loin, il est nécessaire de faire un bref exposé de l’origine des troubles et de leur nature. Les installations d’énergie ne causent en général aucune perturbation aux lignes à courant faible. On cite en Amérique une ligne de distribution à 140000 volts qui produisait une induction statique de a 5oo volts sur une ligne voisine. II a suffi de faire tourner régulièrement les fils d’énergie, pour faire disparaître presque complètement les troubles, ou tout au moins pour les rendre inoffensifs. Quelques installations triphasées ont été aussi parfois très gênantes à cause de la présence du troisième harmonique. Mais il a été possible de remédier à cet inconvénient; et, d’une façon générale, on peut dire que les lignes ordinaires d’énergie, quand elles sont bien installées et bien entre-
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- 4 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- tenues, ne causent aucun trouble aux lignes voisines à courant faible.
- Pourquoi n’en est-il pas de même pour les lignes de traction par courant alternatif ? Ceci tient à deux raisons : la première, c’est que le circuit électrique est grandement ouvert. Le courant est distribué par le fil de contact et revient à l’usine par un autre conducteur, généralement les rails de roulement, qui en est éloigné de plusieurs mètres. Les champs produits par chacun des conducteurs, et qui sont en opposition déphasé, ne s’équilibrent pas dans le milieu environnant et produisent des inductions magnétiques et statiques en rapport avec la puissance qui est utilisée parla traction. La deuxième raison, qui n’est d’ailleurs qu’un corollaire de la première, c’est que les rails ne conduisent qu’une partie infime du courant de retour. Qu’il s’agisse du courant continu ou alternatif, le rail se maintient toujours au potentiel du sol avec lequel il est en contact immédiat. Il est donc impossible qu'il soit parcouru par un courant important puisque tous ses points sont à peu près au même potentiel. Aussi les courants de retour se diffusent largement dans le sol.
- Pour ce qui concerne particulièrement les courants monophasés, des expériences très suggestives ont été réalisées à cet effet sur les chemins de fer du Midi. Entre Tarbes et Ba-gnères-de-Bigorre, sur une distance de 20 kilomètres environ, on intercala sur la voie des ampèremètres, tous les 5 kilomètres, entre deux rails de roulement dont l’éclissage électrique avait été supprimé, les ampèremètres mesuraient le courant de retour.
- La caténaire était alimentée par un courant maintenu à l’intensité constante de 5o, puis de lôo ampères. Une automotrice, remorquée par une locomotive à vapeur, se déplaçait le long de la ligne et ne servait d’ailleurs que de résistance, pour amener aux rails le courant de la caténaire.
- Les constatations qui ont été faites sont les suivantes : le courant dans les rails est assez intense au voisinage immédiat de la locomotive, bien que très inférieur au débit total, mais il tombe très rapidement à a ou J kilomètres de distance au vingtième de sa valeur. Il ne reprend une valeur importante qu’au voisinage immédiat du point de liaison du feeder de retour.
- La valeur du courant qui circule dans les rails
- auprès de la locomotive est d’ailleurs d’autant plus faible que la locomotive est plus loin de ce point de liaison.
- Fig. i.
- La figure i représente le courant qui circule dans les rails lorsque le train est au kilomètre 18 et consomme ioo ampères, le feeder de retour étant relié au point o. On voit qu’au point de liaison du feeder, 85 ampères environ viennent par le sol et i5 seulement par les rails.
- Au voisinage de la locomotive, ^5 ampères s’écoulent dans le sol et a5 seulement pénètrent dans le rail. Il résulte de ces faits qu’à une distance, même relativement faible du train électrique, deux ou trois kilomètres, le courant qui revient par les rails est insignifiant. Cette conclusion est en désaccord avec des chiffres qui ont été donnés pour d’autres installations de traction monophasée. Ainsi pour la ligne de Dessau Bitterfeld, il a été dit que 64 % du courant circulait dans les rails. A notre connaissance ce chiffre n’a pas été mesuré; il résulte du calcul; car, ainsi que nous le verrons plus loin, on peut le déduire delà valeur trouvée pour le coefficient d’induction mutuelle entre le fil de trolley et les fils influencés. Aussi nous l’estons un peu sceptique et nous doutons qu’il soit facile, même en prenant les précautions les plus grandes pour assurer la conductibilité des éclisses et l’isolement de la voie, d’arriver à un pourcentage aussi élevé pour le courant de retour parles rails. La self d’un desVails est voisine de 6 milli-henrys au kilomètre. Un courant de 100 ampères ne pourrait y circuler sans causer une élévation de voltage de Go volts à la fréquence 16 2/8. On conçoit donc qu’une grande partie du courant doit s’écouler dans le sol.
- En tout cas pour ce qui concerne les chemins de fer du Midi, et probablement pour beaucoup d’autres installations de traction du même genre, le courant de retour se diffuse pour la plus
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXÏU (à* Série); — N* 16.
- â-2Ô
- grande partie dans le sol environnant. On facilite même son écoulement en reliant les rails aux pylônes métalliques supportant le fil de travail, afin d’éviter une élévation de potentiel qui pourrait devenir dangereuse.
- On conçoit donc qu’il est impossible d’équilibrer par le rail les effets électromagnétiques du courant d’aller qui circule dans le fil de travail, et ce fil de travail va développer dans le milieu environnant un champ très puissant, que nous allons étudier. Pour plus de facilité et de clarté, nous considérons séparément les effets statiques et les effets magnétiques.
- Induction statique.
- La théorie de ces phénomènes est aujourd’hui bien connue. Nous nous contenterons de rappeler comment se fait le calcul. En ne considérant qu’un seul fil influencé le problème est excessivement simple.
- Nous emploierons la méthode des imaginaires qui ramène la plupart des problèmes à la solution élémentaire d’équations du premier degré. Le fil influencé F possède une certaine capacité G par rapport au fil de travail T. 11 a d’ailleurs une capacité Ci par rapport à la terre.
- Nous supposerons qu’il n’est pas parfaitement isolé et qu’il ne possède qu’une résistance d’isolement R par rapport au sol. Enfin, comme nous aurons plus tard besoin de discuter l’effet produit par l’insertion d’appareils de protection, nous supposerons qu’il existe une dérivation à la terre ayant une résistance R3 et une induction w La.
- Fig- a-
- Soit i le courant d’induction statique entre F et T et 4, i3 les courants à travers les branches C, R et R3. On aura
- Si e est la tension du fil de travail, et e' la tension du fil influencé on aura la relation
- (e — e') tù/C
- e'tùjCt e'
- R
- . e'
- *3=R3 + a>/L3
- en désignant par / l’imaginaire ^—i.
- On peut se contenter de calculer les valeurs de e' et de i3, ce sont les seules intéressantes à connaître car ce sont les seules accessibles à l’expérience. On trouve :
- eu>C
- 13-----
- co(C+C0-
- e'
- Ra -|- w/L3
- wL,
- RsH-^La
- s •/’(r+r3hw*l32)
- ou en faisant disparaître l’imaginaire, c’est-à-dire en revenant aux fonctions sinusoïdales, et en désignant par E0 et E'0 l’amplitude de la tension de travail et de la tension induite :
- E'0=
- E0<oC
- \Z[“(C+Ci) r,*++[r+r324-^l30
- I R3
- E' =r E' sin (u>t — 9), tg 9 :
- j ____ E'p sin (co< — 9 — <p3)
- 3 “ v/R32 +
- R Raa + ^iy
- “(c+c‘)-r?t5cA
- ‘g 93 :
- ÜLa
- Quelques cas particuliers sont à envisager. i° Il n’y a pas d’appareil de protection. Alors R3 et L3 sont infinis.
- On a simplement
- _ E0o)C
- E'p = 1 ...
- y u>*(c + Gj)2 -}- ~
- formule bien connue, qui, dans le cas où l’isolement de la ligne est très grand, se réduit à
- E
- 0
- G
- G -j- C,
- i = f, -f- 4 -f- f3
- Les valeurs kilométriques de C et de C| ainsi
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- 4 Mars 1916.
- la lumîèrë électrique
- 22i
- que celle de la capacité C2 du fil de travail par rapport au sol peuvent se calculer assez facilement. Elles ont été données par Braun.
- — è2
- — b
- «1«2 — A2
- -8 — b
- — br
- c = 2,41 X 10-ci — 2,41 X 10-Ct — 2,41 x 10-En posant
- 2 A,
- a, = log —
- Pi
- 2A2
- «1 = ‘«g ----
- Pü
- i , >'2 1 , (A* -f- A2)2 -f- d?
- i = l08^ = -,log(A, -/.,) + J’
- v.
- T»
- Fig. 3.
- Les lettres Als h2, t\, r2, p4, p2, ayant les significations suivantes :
- A, hauteur du trolley; h2 hauteur du fil télégraphique;
- ;• , distance du fil télégraphique à trolley; r2 distance du fil télégraphique à image du fil de trolley par rapport au sol ; d distance des deux fils;
- Pi rayon du fil de trolley; p2 rayon du fil télégraphique ; de sorte qu’on a finalement
- Pour avoir une idée de l’ordre de grandeur de E'„ supposons que le fil influencé est à la même hauteur que le fil de travail soit 6 mètres et qu’il en est distant de la même quantité. Supposons
- également le fil de travail ayant un rayon de 10 millimètres, et le fil influencé un rayon de 2 millimètres.
- On a :
- at — log i£ 000 — 3,079
- b~~ Iog 5 =0,349
- «2 == log 6 000 = 3,778.
- Si E0 vaut 12 5oo volts, E'0 atteindra 1 400 volts. A mesure que la distance d augmentera, la valeur de b diminuera.
- Si d est suffisamment grand on pourra écrire
- — = 0,113 «1
- 2 A*
- = X 0,434.
- On voit que b et par conséquent E'0 diminueront très rapidement et en raison inverse du carré de la distance.
- Pour d — 60 mètres, b — 0,009, — = o,oo3,
- ai
- E'0 = 37 volts.
- Nous reviendrons plus tard sur ce résultat qui provient de ce que la capacité mutuelle entre le fil induit et le fil de trolley diminue très vite dès que leur distance devient un peu grande par rapport à leur hauteur au-dessus du sol.
- 20 Supposons maintenant que le fil influencé soit mis à la, terre par une simple résistance H3, de faible valeur.
- On aura
- E'o = E0 to CR3.
- La tension induite E'0 pourra être très faible. Quant au courant I„, il est égal à
- I
- 3 R.,
- = E0wC
- 11 est indépendant de R3. D’ailleurs, dans l’hypothèse faite ci-dessus : A, = h2 = d = 6 mètres* on a par kilomètre.
- c = 0,00072 Ci = o,oo564
- c2 = 0,00708
- Pour un parallélisme de 20 kilomètres avec une ligne monophasée parcourue par du courant
- 12 5oo volts et de période 16 2/3 on aura
- I3= i2ÜooX 100X20X0, ooo72Xio-6=o,oi7amp.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Sérte), •— N8 4Ô,
- Sis
- Retenons en résumé ceci ï la tenéion induite est indépendante dfe l'a longueur de la Séction influencée, mais le courant déchargé lui est proportionnel. Ce dernier est d’ailleurs constant si la résistance de la liaison qui permet la charge n’est pas trop élevée. Il est* de plus-, en quadrature avec la teiVsion de travail.
- Induction magnétique.
- La théorie des phénomènes d’induction magné-tîqtiè s'è ramène à cèllé du trànsforihàtéür. En uelïÔfè de ïé'ur pàrtiê vôisinè, iëS lignés inductrices et induites ont dë's prôlbiïgeinènts sur iesqtiéïs sôftt ifisfalléis dés âppàrëils. Nous désignerons par M leur coefficient d’induction mutuelle. Vf et V2 selont lès impédances de ces lignes pour leur partie voisine, Va et Y* les impédahcès des parties extérieures-, èt la foVce élecw-ôMôtrice inductrice.
- En employant la notation imaginaire) on a immédiatement
- e, — MJtùi2 = (V, + Va.) A “ = (V2 4 Ya) A,
- la première équation se rapportant au primaire et la deuxième au secondaire. On forme sans peine les équations en A et 4 :
- — J
- M2<À2
- ei — (Vi + Y„) 4 + y2 jp' y,h h
- Mo)e‘ __ i \t \ ' , • '
- •— ( ' 2 “h ' ^2 “f" --:--l»
- v, + va
- v, + Ya
- Ces équations sont commodes, car elles V'UttPtY’eid; qu‘è ‘ciiàèWÜ des éiréùits peut étiré teon-sidéré comme eifêtàftt's’è'ul. Lé cii'ciiit'sèéPhdàiVè ajoute seulement au primaire une impédance
- pour discuter tous les problèmes qui se rapportent ad transformateur. Nous en trouvérons quelques exemples au cours de cetté étude.
- Pour le cas qui nous occupe, elles vont se simplifier. En elfe! M, comme nous le verrons, a une valeur del’br'dl'e de io — l, V* qui se rapporte aux appareils télégraphiques est de l’ordre de io5. Comme w pbur la traction monophasée vaut ioa, on va voir que l’impédance ut est négligeable. En effet on peut écrire
- _ (V, + Y.) (V2 + Yb) 4. M2ü>2 t. e' V2 + v6 v
- —/Mwe, = [(Vt + Va) (V2 + V*) + M2w2] 4.
- Au primaire comme au secondaire nous avons à comparer les valeurs
- (Vï + v-,) (V2 + V*) et M2w2.
- L’impédance V( V„ représente l’impédance du fil de trolley et celle de toute l’installation de traction. Le courant de travail est en général voisin de ioo ampères p’ôur une tension de ia ooo volts. Ctette impédance sera donc voisine de ioo ohms. Dé plus V2 -f- V* dépend surtout de V*, impédance soit des appareils télégraphiques soit des dispositifs dé protection qui auront été installés] sur la ligne. Dans tous les cas, la valeur de cette impédance pourra se mettre sur la forme
- U=MK
- en mettant en évidence la pulsation ta et u étant toujours supérieur à io. Le terme (Vt + Va) ('Y2 4- Y/,) sera supérieur à \ ôôo la. Lè Vèï'ihë M* u>2 n’atteindra une valeur comparable qfi'è pôtir
- i ôôo___ i ooo _ i
- u i
- M2w2
- V, + Y*
- tfài d'épèb^d dïi‘êoèïfi'cîet'it d’ihdiîibtibrt itini'ùèllè et de l’impédance du secondait. QUant ài\ pii-maire, il produit dans le secondaire, en plus d’une impédance -Analogue, une force électromotrice qui est proportionnelle à la sienne propre, tout en étant décalée dans le temps.
- ë2 — —
- V* -f- Y-a
- Oes équations sont excessivement pratiques
- Cètte vàlèul’de wtte fctèfà j'ànYàis atteinte, blême pour les harmoniquèS très élevés.
- Dans ces conditions, lers deuit é'qüMibns fondamentales se réduisent AUX suivantes
- e\
- y'M wef
- vT+'và
- = (Vh -h Va) 4 = (V, + Y*) 4 = —./Mw 4
- Le fil de. travail crée en so liime dans le fil induit unè force élèôti'oïiibtrice èïi quàdéatutè àVè'c le courant iiidùcteur èt égalé à
- e2 = —j M u) A-
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- 4 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 223
- C’est le résultat bien connu. Mais cette expression n’estexacte que si on se trouve dans les conditions que nous avons envisagées, grande impédance du fil induit. Quand il n’y a pas d’appareils sur le fil induit, ou si les appareils ont une impédance faible, comme cela arrive quelquefois pendant les expériences, où le fil induit ne comporte que des appareils de mesure, il faut toujours tenir coippte des impédances ?/,. Pour interpréter les résultats obtenus, il est indispensable d’avoir recours aux équations complètes.
- •a*------
- „
- Fig. 4.
- Quant au coefficient M, il se calculera d’après les formules connues et que nous rappellerons. Si a, a' et b V sont les conducteurs formant deux circuits distincts on aura
- M = 4,6 X >n_4 log ~L-3.
- rtr\
- S’il s’agit d’une ligne unifilaire, on pourra admettre que le fil de retour b1 est très éloigné du fil d’aller. Alors i\ rt seront très grands et égaux.
- M = 4,6 X io~4 log —.
- Mais le conducteur a a’ sera constitué par le fil de travail a et par le retour du courant qui s’effectue en grande partie par le sol. Nous pourrons admettre qu’une partie seulement K revient par le rail et que le complément i — K du courant revient dans le sol à une distance d du rail a'. Dans ce cas ou aura deux courants l’un K q allant par le fil à et revenant par et l’autre (i —K)f, allant par a, mais revenant par a" à la distance /„ d. Alors
- M - 4,6 X io-4 j K log Ü 4. (i — K) log j
- K aura des valeurs comprises entre orti.
- M. Girousse a trouvé à Argelès, pour des fils respectivement à 10 mètres et à 180 mètres du fil de travail, les valeurs pour M de i,o5 X 10 — 3 et
- o, 49 X 10 —3. Si 011 admet que le rail ramenait le dixième du courant on trouve dans le premier cas que le conducteur fictif de retour se trouve à 1 750 mètres du conducteur induit, et dans le deuxième à 2 100 mètres; ce qui donne comme distance au rail 1 750 mètres et 1 900 mètres environ pour le conducteur du retour. Ces deux valeurs sont en assez bonne concordance.
- Si on suppose qtie le retour par le rail est nul, on trouve, au contraire, que dans les deux cas le conducteur de retour est à 1 900 mètres environ du rail. La concordance est meilleure, ce qui semble indiquer que la seconde hypothèse est plus juste. L’expérience, d’ailleurs, l’a confirmé.
- Pour un courant de 100 ampères 011 aura, pour un parallèlisme de 20 kilomètres :
- e2 = to Mq =100 X 20 X M X ioo = 2 M X ios.
- Soit dans chacun des deux cas envisagés 210 et 98 volts. O11 voit que l’induction magnétique ne diminue pas beaucoup avec la distance. Elle dépend en effet d’un logarithme, et alors que l’induction statique devient insensible, dès qu’011 s’éloigne du fil de travail, l’induction magné tique conserve des valeurs très appréciables à des distances assez grandes. Ainsi à un kilomètre 011 aurait pour la valeur 44 volts et à 10 kilomètres 7 volts.
- Il est facile de calculer que si le courant revenait tout entier par le rail on aurait à 10 mètres un voltage induit de 6,2 volts seulement, c’est-à-dire inférieur à celui qui est actuellement produit à 10 kilomètres de distance.
- Perturbations sur les lignes à courant faible.
- Nous pouvons maintenant nous rendre compte des perturbations que peut produire la traction monophasée sur les lignes télégraphiques et téléphoniques. Les premières sont unifilaires et à retour par le sol. Les phénomènes sialiques y auront peu d’importance. Admettons que l’impédance de l’appareil soitde i 000 ohms. La tension statique sur une ligne de 20 kilomètres de longueur 11e dépasse pas
- E'0 = E0(i> C R3
- — 12600 x 100 X 0,00072 X io~6 X 20 X 1 000 =r 18 volts.
- La tension magnétique au contraire atteindra 200 à 3oo volts. Le courant induit sera de plusieurs dixièmes d’ampère. Tout travail tclégra-
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- 224
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII(2' Série). — NMO.
- phique sera impossible, puisque le courant de travail utile est à peine le dixième du courant perturbateur et, chose qui a beaucoup frappé les télégraphistes, on pourra facilement, en remplaçant l’appareil par une lampe à incandescence, illuminer cette lampe d’une façon éclatante.
- Voyons ce qui va se produire poux la téléphonie. Les lignes sont montées à double fil. Les deux fils sont régulièrement entrecroisés entre eux. Si les deux fils sont bien symétriques et bien isolés les appareils extrêmes ne doivent être parcourus par aucun courant. Mais il ne faut pas oublier que le téléphone est sensible aux courants de l’ordre du microampère.
- Supposons donc que l’isolement d’un fil soit parfait et que l’autre vaille seulement 10 mé-gohms. Les formules que nous avons données plus haut montrent qu’il s’établira un courant i3 dont l’amplitude sera de i4« microampères :
- Or un isolement total de io mégohms pour ün fil de 20 kilomètres correspond à un isolement kilométrique de 200 mégohms et est très difficile à réaliser par tous les temps. Il pourra d’ailleurs arriver que l’isolement de chacun des fils du circuit ait une valeur beaucoup moindre et que néanmoins le courant de trouble soit beaucoup plus faible; le fait se produira si la symétrie existe sur les deux fils. Mais elle ne sera jamais parfaite, et il faut s’attendre à constater des bruits parasites très gênants sur les circuits téléphoniques. Ces bruits apparaîtront dès la mise sous tension de la ligne de travail, car la tension statique induite est élevée, si la ligne influencée est voisine du chemin de fer. Ils ne s’augmenteront pas sensiblement quand les trains circuleront, parce que la tension magnétique induite est moindre. Mais néanmoins toutes les phases de la traction, démarrages, accélérations, arrêts, mise en marche des eompreseurs d’air, vibration des pantographes, seront nettement perçues. En effet tous ces phénomènes s’accompagnent d’harmoniques élevés qui produiront une force électromotrice induite proportionnelle à leur fréquence et qui aura une valçur notable malgré que le courant inducteur correspondant soit plus faible que le courant principal.
- Si la ligne induite est à quelque distance de la
- voie, l’induction statique y sera très réduite. La mise sous tension de la caténaire l’affectera beaucoup moins, mais elle restera très sensible à l’induction magnétique qui, elle, s’atténue fort peu quand la distance augmente.
- On peut même remarquer que sur une ligne isolée la tension statique induite est en phase avec la tension du fil de trolley. Si d’autre part il n’y a en ligne que des moteurs à l’arrêt, le courant, qui ne sert qu’à alimenter des transformateurs ouverts, sera ‘décalé de go° et la tension induite magnétique étant elle-même en quadrature avec ce courant, les deux tensions induites seront en opposition et tendront à s’équilibrer. Nous avons constaté quelquefois ce phénomène. A la mise sous tension de la caténaire on mesure une certaine induction statique. Cette tension s’annule au moment où on lève les pantographes.
- Le voisinage de la traction monophasée aura encore un autre inconvénient. Les lignes à courant faible se trouvent transformées en ligne d’énergiedont le voltage peut dépasser i5o volts. Elles doivent donc être classées dansles lignes de deuxième catégorie c’est-à-dire dans celles portant des courants dangereux ; le personnel chargé de l’exploitation et de l’entretien doit être prémuni contre les chances d’accidents possibles.
- Nous n’avons pas parlé, et avec intention, des troubles qui peuvent être dus à la dérivation des courants dans le sol. C’est qu’en effet il a été constaté que ce phénomène avait peu d’importance. A quelque distance de la voie les variations de potentiel sont très faibles. On trouve très rarement une différence de potentiel supérieure à 1 volt entre le rail et un point distant de 10 mètres.,Ceci provient de ce que les rails sont mis systématiquement à la terre de place en place. Ce système favorise d’ailleurs la diffusion des courants dans le sol. Quoiqu’il en soit cette élévation de voltage est sans importance pour les lignes à courant faible unifilairc. Elle est négligeable devant la tension magnétique induite. Elle n'a de valeur appréciable que pour les lignes qui auraient une de leurs extrémités dans le voisinage immédiat du point de jonction du feeder de retour aux rails. Il faudra naturellement se garder de réaliser une pareille installation.
- (A suivre.)
- Devaux-Charbonnel.
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- 4 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 225
- PUISSANCE ET CAPACITÉ THERMIQUE DES MOTEURS DE TRACTION
- Dans le numéro du 19 février 1916 nous avons indiqué, page 169 et suivantes, comment on pouvait déterminer par un calcul régulier l’échauffe me ni des appareils électriques en service courant : il nous a paru intéressant et instructif de rapprocher de cette étude les nouvelles spécifications de V « American Institute of Electrical Engineers », relatives au matériel de traction,proposées par le comité des directeurs en juin 1915 pour entrer en vigueur à partir du 1er juillet 1915.
- Nous donnons ci-dessous une analyse de ces spécifications qui différent notablement de celles de 1911, en vigueur antérieurement.
- Puissance et capacité des moteurs de traction.
- 8oo('). —Puissance, nominale. — La puissance nominale d’un moteur de traction est définie par la puissance mécanique exprimée en kilowatts qu’il peut développer à la jante des roues motrices, après une heure de marche continue à son voltage normal (et à sa fréquence normale) sans échaufïement au-dessus de la température ambiante supérieur à 90" au collecteur, à 75° aux enroulements, la température étant mesurée par le thermomètre dans une plate-forme d’essai, les couvercles du moteur étant disposés de manière à assurer la meilleure ventilation possible, mais sans aucun ventilateur extérieur.
- L’échauffement. mesuré par la variation de résistance des enroulements ne devra pas dépasser ioo° C.
- 801. — Dénomination. — Dans l’énoncé de la puissance nominale sont comprises les indications de voltage et de vitesse normales.
- 80a. — Puissance continue. — La puissance continue d’un moteur de traction est définie par l’intensité du courant qu’il peut supporter indéfiniment aux voltages 5o % , 75 % , 100 % du voltage normal,, sans échauffement dépassant ceux spécifiés du paragraphe ci-après quand le moteur travaille en plate-forme d’essai avec tous couvercles et appareils de ventilation (s’il y en a), disposés comme pour le service courant.
- Comme un même moteur peutfonctionner dans différentes conditions en ce qui concerne la ventilation, il sera nécessaire de définir dans chaque essai le système de ventilation employé. Quand il est fait usage de ventilateurs extérieurs le (*)
- (*) Le numérotage des paragraphes est celui adopté dans les spécifications américaines.
- volume d’air de refroidissement correspondant à la capacité doit être indiqué.
- 8o3. — Puissance maxima. — La question des surcharges des moteurs de traction est actuellement à l’étude.
- 80/i. — Limites de température. — Les élévations de température admissibles pour chaque partie d’un moteur dépendent de la nature des substances isolantes employées. En vue de réduire l’encombrement et le prix de poids mort transporté sur les voitures on accepte de faire travailler les moteurs pendant des périodes de temps assez courtes à des températures plus élevées que celles admises pour les moteurs fixes.
- Les températures indiquées au tableau. I ci-après sont acceptables.
- 8o5. — Pour que les températures indiquées dans le tableau I ne soient pas dépassées, les puissances continues seront déterminées en admettant les éehaufïements maximum indiqués au tableau IL
- 80G. — Moteurs à champ variable. — Les puissances nominales et continues des moteurs à vitesse réglable par le champ seront rapportées au mode d’excitation donnant la puissance maxima.
- Chaque enroulement du champ devra être capable de remplir son office sans dépasser les limites d’échauffement ci-dessus indiquées.
- Courbes caractéristiques.
- 810. — Les courbes caractéristiques des moteurs de traction seront tracées en portant le courant en abscisse, et en ordonnées l’effort de traction,la vitesse, le rendement, et le facteur de puissance dans le cas de moteurs à courant alternatif.
- 811. — Les courbes caractéristiques des mo-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — H* 10.
- Tableau I. — Températures de marche.
- NATURE DES ISOLANTS TEMPÉRATURE MAXIMA DES ENROULEMENTS
- MARCHE INTERMITTENTE MESURÉE PAR MARCHE CONTINUE MES URÉE PAR Résistance.
- Thermomètre. Résistance. Thermomètre.
- Classe A2(4) IOO 1 1 5 I 2rï i45 85 100 110 ï3°
- Classe B
- (>) CLASSEMENT DES PRINCIPALES SUBSTANCES ISOLANTES AU POINT DE VUE DE TEMPÉRATURE LIMITE
- CLASSE NATURE DE LA SUBSTANCE ISOLANTE TEMPÉRATURE MAXIMA ECHÀUFFEMENT MAXIMA DE LA PARTIE LA PLUS CHAUDE AU-DESSUS DE 40°C
- A, Coton, soie, papier et autres substances fibreuses dans leur état naturel. 95*C 55«C
- Aa Mêmes substances que dans la classe Al mais imprégnées fil émaillé. io5°C 65°C
- b Mica, amiante et autres substances susceptibles de résister aux hautes températures. Appareils ne contenant aucune des substances de la classe A pour l’isolement et tels que la détérioration des pièces de substance de la classe A n’affecte ni la résistance mécanique, ni la résistance d’isolement. I2 5°C 85“C
- G Substances incombustibles et réfractaires. Pas de limite,
- teurs à courant continu seront tracées pour le voltage de 6oo volts ou un multiple de 6oo.
- Tableau IL
- Echauff'ements admissibles en usine.
- NATURE DE LA SUBSTANCE ISOLANTE ECHAUFFEMENT DES ENROULEMENTS
- par thermomètre par résistance
- s Classe A2 65"C 85°G
- Classe B 8o°G io5°C
- 8ia, — Dans le cas de moteurs à champ va-
- riable, les caractéristiques seront tracées pour chacune des combinaisons de champ.
- Rendement et pertes.
- 8i5. — Le rendement des moteurs de traction sera déterminé parla méthode des pertes séparées, énumérées aux §8iG, 8'io...
- 8iG. — Les pertes dans le cuivre seront calculées pour une résistance correspondant à la température de 7f>°C.
- 817. — Les pertes à vide:
- A) dans le noyau ;
- B) par frottement des balais ;
- C) par frottement dans les paliers 5
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- Mars 1946.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- . 227
- D) par frottement dans l’air ; seront déterminées dans leur ensemble dans les conditions suivantes j
- Pendant l’essai, le moteur marchera sans engrenages. La nature et la pression des balais seront la même qu’en service courant.
- Si le champ est excité séparément, le voltage appliqué aux bornes du moteur sera déterminé de manière à obtenir la même vitesse qu’en charge avec le voltage pommai.
- La géminé des pertes sesmentionnées égale au produit de la force contre-électrQipgtpjpe par le courant d’induit.
- 818. —i Les pertes dans le noyau, dans les moteurs à courant continu, seront séparées de celles dues aux frottements dans Pair et dans les paliers en mesurant la puissance nécessaire pour entraîner le moteur à la vitesse considérée sans engrenages, en le connectant au moteur série à bas voltage, et déduisant cette puissance de la somme des pertes à vide à cette même vitesse
- Les pertes en charge par frottement dans les paliers et l’air peuvent être considérées comme égales aux pertes à vide correspondantes à la même vitesse.
- Les pertes dans le noyau, en charge, peuvent être calculées ainsi qu'il suit;
- T/VBLE4P Ilf. Pertes dans ty noyau,
- % DE charge par rapport A LA PUISSANCE NOMINALE % DE PRETE DANS LE NOYAU PAR RAPPORT AUX PERTES A VIDE
- 2 00 |65
- î5o 145
- IOO 13o
- 75 126
- 5o 123
- 25 f 22
- 819. — La perte par résistance au contact des balais à adopter pour le calcul du rendement pourra être obtenue en supposant que la somme des chutes de tension au passage des surfaces de contact balais -f- ou — et collecteur est de 3 volts.
- 820. — Les pertes par frottement dans les engrenages et les paliers pour un seul train d’engrenages varient avec le type, le fini de la taille, l’àge et la lubrification. Les valeurs suivantes déduites d’un très grand nombre d’essais
- peuvent être adoptées pour faire la comparaison des moteurs.
- Tableau JV. fiei’feq dans l$s pgJiecç et engrenage (aJmpfe V&ÀüvHpi1)-
- CHARGE EN % DE LA PUISSANCE NOMINALE PERTES EN % DE LA CHARGE
- 'AOO 3,5
- 15o 3
- 125 2i7
- IOO ‘2 y 5
- 75 2,5
- Bq ?>7
- 5q 3,2
- 4P 4,4
- 3o 6,7
- ‘2Ü 8,5
- •k
- f *
- C’est ici que s’arrêtent les spécifications normales de l’A. I. E- E. concernant les mpteurs de traction. Nous avons cru cependant devoir reproduire les paragraphes suiyants qui précisent les méthodes de prédétermination dps pertes gt des échauffements de pe type d’appareils, bien que la réglementation proposée 11e figure pas dans les recueils de spécification que nous possédons.
- Les indications données ci-dcssous sur les pertes et les méthodes de calcul des températures sont intéressantes en elles-mêmes et la démonstration des propositions énoncég.s découle directement de notre étude dp 19 février 1916, bien que le mode clc présentation des faits soit totalement différent.
- Pertes globales. — En comparai)! diyprstypes de moteurs et, dans le cas où il q’est pi possible ni désirable de faire des essais pqur déterpiiner les pertes mécaniques, les valeurs, suivantes de ces pertes, déduitçs de très noipbreux essais sur des types variés dp moteurs à sjmplg réduction d’engrenages, pourront être utilement employées comme première approximation.
- Ces valeurs correspondent au total des pertes dues aux frottements dans les paliers d’essieu, dans les paliers d’induit dans le collecteur, dans les engrenages, dues également à la résistance de l’air. (Tableau V.)
- Les pertes dans le noyau des moteurs de traction sont quelquefois déterminées en excitant
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- 228
- séparément le champ et en entraînant l’induit par un moteur taré et en notant les différences de pertes d’après la charge du moteur à différentes vitesses, avec ou sans excitation, pour différentes valeurs de l’excitation.
- Tableau V.
- CHARGE EN % DE LA PUISSANCE NOMINALE PERTES EN % DE LA CHARGE
- 100 % ou au-dessus 5 %
- 75 » 5 %
- 60 » 5,i
- 5o » 6,5
- 40 » ' 8,8
- 3o » 13,3
- 2 5 » 17,0
- Choix d’un type de moteur pour un service donné.
- Les indications suivantes sont nécessaires pour définir un service de traction et permettre un choix judicieux du type de moteur le mieux approprié au service demandé :
- a) Poids total du train à vide en tonnes, charge en voyageurs, bagages, marchandises et équipement électrique non comprise;
- b) Poids moyen de la charge et durée d’application de cette charge ;
- Poids maximum de la charge et durée d’application de cette charge ;
- c) Nombre d’automotrices ou de locomotives dans le train ;
- Nombre de remorques dans le train ;
- d) Diamètre des roues motrices ;
- e) Poids adhérent (non compris le poids du matériel électrique) ;
- /’) Nombre de moteurs par motrice ;
- g) Voltage aux bornes des moteurs en charge (moyennes maximum et minimum) ;
- h) Accélération demandée en mètres par seconde;
- i) Retardation de freinage en mètres par seconde ;
- j) Limites de vitesse (s’il y en a) ;
- A^Distances entre stations;
- l) Durée des arrêts aux stations ;
- m) Vitesse commerciale de marche (arrêts aux Stations compris) ;
- n) Résistance du train en kilogramme par tonne aux vitesses pratiques et marche ;
- o) Moment d’inertie des pièces en mouvement (non compris le matériel électrique) ;
- p) Profil et plan de la ligne ;
- q) Longueur parcourue en vitesse acquise en pour cent de la distance entre arrêts ;
- /•) Battement entre deux trajets s’il y en a.
- Méthode d’essai en plate-forme (usine) pour comparer la capacité d’un moteur avec les exigences
- du service.
- Quand il n’est pas possible d’essayer le moteur de traction, dans les conditions mêmes du service qu’il doit remplir, on peut avoir recours à la méthode suivante pour déterminer l’échauffement probable en service :
- Les pertes principales influant sur la température du moteur en service sont les pertes dans les enroulements, le noyau et le collecteur.
- Les conditions moyennes de service peuvent être définies avec une approximation convenable en fonction d’un courant constant et de la perte dans le noyau qui donneraient la même perte totale et la même distribution de pertes que le courant variable circulant réellement dans le moteur en service pratique.
- Un essai en usine, avec le courant et le voltage donnant des pertes égales à celles qui se produisent en pratique, permettra d’apprécier si le moteur a une capacité suffisante pour répondre aux besoins du service.
- En service courant réchauffement d’un moteur cuirassé autour duquel la circulation de l’air n’est pas gênée n’atteindra, du fait du mouvement de la voiture, que 75 à 90 % de réchauffement trouvé en usine, la valeur de coefficient d’induction dépendant de la nature du service.
- Dans le cas de moteur ventilé réchauffement en service sera compris entre 90 et 100 % de celui trouvé en usine.
- En faisant un essai en usine pour déterminer réchauffement correspondant à un service donné il est essentiel dans le cas d’un moteur à « self ventilation » de faire tourner l’induit à une vitesse égale à celle qui correspond aux conditions normales de service. Pour réaliser cette vitesse sans changer la perte totale dans l’induit, il sera quelquefois nécessaire de modifier le rapport des deux pertes composantes : perte par effet joule
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- dans l’enroulement d’induit, perte par hystérésis et courants de Foucault dans le noyau.
- Méthode de calcul permettant de comparer la capacité d'un moteur avec les exigences du service.
- L’échaufïement d’un moteur, doit être autant que possible, déterminé directement en service ou par un essai d’application et de suppression périodiques de charge. Quand, ces essais ne sont pas réalisables on peut prédéterminer réchauffement en service de la manière suivante
- Les pertes qui influent sur réchauffement d’enroulement sont, comme il a été indiqué ci-dessus, les pertes dans le cuivre et les pertes dans le fer. Les pertes dans le cuivre sont proportionnelles au carré du courant, les pertes dans le noyau varient, avec le voltage et le courant suivant une loi réprésentée par un ensemble de courbes qui peuvent être fournies par les constructeurs. Disposant de ces renseignements on peut opérer de la manière suivante.
- a) Calculer une courbe représentant le courant en fonction du temps pour le parcours normal du moteur et en déduire :
- i° La racine carrée du moyen carré de l’intensité :
- I
- m
- v'
- S i2dt
- T ‘
- a0 Le voltage E,« qui, appliqué aux bornes du moteur, donnerait pour ce courant I,7t la perte dans le fer calculée.
- b) Si le I,„ ainsi calculé dépasse la capacité du moteur en régime continu, quand il fonctionne avec les pertes moyennes dans le fer correspondant au service courant, et à la vitesse normale, le moteur n’est pas assez puissant pour le service envisagé.
- c) Si le courant Im ainsi calculé ne dépasse pas la capacité du moteur en régime continu, il est en général apte au service considéré. Dans quelques cas cependant sa puissance peut être insuffisante au point de vue thermique pour les périodes de surcharge.
- 229
- Dans ce cas, il est nécessaire de procéder à desV calculs plus complets comportant comme première approximation la détermination des quantités I„, et E,„ comme ci-dessus.
- Soit t réchauffement \
- p0 = 12R en kilowatts. ( correspondant au courant I„t pc = portes dans le fer 1 et au voltage 13m. en kilowatts. /
- Soit T cchaufTement. ^correspondant au courant
- Pq = I2R en kilowatts. I constunt définissant la capa-Pc = pertes dans le fer j cité en régime continu «u en kilowatts.- y voltoge E,«.
- • / = T P° Pc
- Po + Pc
- d) La capacité thermique d’un moteur est approximativement définie par un coefficient thermique e égal au rapport des pertes électriques en kilowatts (à sa puissance nominale au régime d’une heure) par l’échaufïement maximum admissible d’après la nature des isolants.
- e) Considérer une période de surcharge et calculer les pertes électriques en kilowatts-heure durant cette période d’après la courbe de rendement électrique.
- Calculer la différence entre ces pertes et les pertes moyennes (I,„, E,„) pendant le même temps. Cette différence divisée par le « coefficient de capacité thermique » sera égale à l’échaufïement supplémentaire t pendant la période de surcharge.
- Cet échaufïement supplémentaire t ajouté à l’échaufïement t donnera réchauffement total.
- S t —(- t dépasse l’échaufïement limite acceptable d’après la nature des isolants employés, le moteur n’est pas assez puissant pour le service considéré.
- f) Si l’échaufïement < -f t ne dépasse pas la limite acceptable le moteur est assez puissant pour le service considéré, mais il peut cependant avoir une capacité insuffisante si la surcharge provoque la formation d’étincelles ou la production d’efforts mécaniques dangereux. Il faut donc que la surcharge prévue soit inférieure aux ccpacités de surcharge admissibles déterminées par les essais en usine.
- Maurice d’Aste,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N« 10.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION DE MACHINES
- Moteurs à cage d’écureuil et moteurs à
- induit bobiné utilisés dans les ascenseurs.
- — Mc Lain.
- Dans un service d'ascenseurs (pour personnel et matériaux), lorsque la vitesse de la bonne ne dépasse pas a5o pieds par minute (76 mètres par minute) on peut utiliser, soit un moteur à induction à induit bobiné, soit un moteur à induction à cage d’écureuil dans lequel le rotor ait une résistance suffisamment élevée pour donner un couple maximum au démarrage.
- Pour qu’un moteur puisse être utilisé dans un ascenseur il doit remplirles conditions suivantes : i° posséder un couple de démarrage suffisant pour mettre l’ascenseur en marche; a0 être muni d’un bon dispositif de commande pour l’arrêt et le démarrage; 3° ne pas s’échauffer au bout d’un fonctionnement un peu long,
- La différence fondamentale entre un moteur à induit bobiné et un moteur à cage d’écureuil, au point de vue du couple moteur au démarrage est que l’enroulement du moteur bobiné est calculé pour un nombre déterminé de pôles du rotor; le meilleur couple de démarrage n'est obtenu que par une position relative favorable du rotor et du stator. Au contraire, l’enroulement, du rotor pour un moteur à cage d’écureuil n’est pas calculé pour un nombre'déterminé de pôles et produit un aussi bon couple de démarrage dans toute position. Un moteur à cage d’écureuil, semblable on tous points à un moteur à induit bobiné, sauf en ce qui concerne le rotor, aura dans toutes ses positions, un couple de démarrage supérieur à celui que possède le moteur bobiné dans la meilleure position, parce que la périphérie entière du rotor travaille sans dislor-sio'n du flux.
- Cette différence peut s’élever à 33 % en faveur du moteur à cage d’écureuil. Par suite, pour un même couple,maximum de démarrage les dimensions du moteur à cage d’écureuil peuvent être
- réduites, Cettç différence de 33 % délit être diminuée d’envirpo 19 % parce que la yjtesse de rotation à pleine charge du moteur à cage d’écm-reuil est inférieure, d’environ iq % à celle d’un moteur à induit bobiné, La différence nette est donc d’environ % eu faveur du moteur à cage d’écureuil. Son rotor peut être plus léger, non seulement parce qu’il e§t plus petit, mais aussi parce cju’ü permet d’éviter le poids supplémentaire de substances isolantes, de connexions entre phases, etc.
- Vis-à-vis de la commande, le moteur à enroulement bobiné est beaucoup plus souple que le moteur à cage d’écureuil et, par çette raison, a été utilisé avec suçcès dans les ascenseurs dont la vitesse atteint 75 mètres par minute (a5o pieds). Le moteur à cage d’écureuil peut être utilisé jusqu’à des vitesses de 45 mètres par minute, mais son emploi est le mieux indiqué pour les vitesses inférieures à 3o mètres par minute. C’est qu’un moteur à enroulement bobiné ne fournira qu’un couple de démarrage réduit pour une faible charge, ce qui évite une brusque secousse, et, un instant après, le couple maximum, si nécessaire; c’est ce démarrage toujours très doux qui permet d’utiliser le moteur à enroulement bobiné pour des vitesses qui vont jusqu’à 78 mètres par minute. De plus, dans un moteur à enrpulement bobiné, après qu’un ascenseur a été installé, les conditions relatives au démarrage et à l’aceélér, ration peuvent être facilement modifiées de manière à assurer le meilleur fonctionnement.
- Le moteur à cage d’écureuil 11e permet guère un dispositif de commande qui réduise le couple de démarrage. Il est généralement mis directement en circuit au démarrage. D’où |ine secousse si la charge est faible, le démarrage le plus doux ayant lieu seulement à pleine charge. L’expérience a montré que la secousse n’est pas trop forte tant que la vitesse 11e dépasse pas 3o mètres par minute.
- Le moteur à enroulement bobiné étant plus
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- lourd que le moteur à cage d’écureuil il faudra un freinage plus énergique pour en déterminer l’arrêt, ce qui entraînera une usure plus grande des freins.
- 11 est rare que réchauffement d’un moteur à induction soit de quelque importance. Si le moteur peut démarrer sous la plus forte charge, il aura une marge suffisante vis-à-vis de réchauffement pour fonctionner sous les conditions usuelles de charge.
- Si un moteur à cage d’écureuil démarre trop fréquemment, on peut craindre un échauffement, car, au démarrage, toute l’énergie absorbée dans le rhéostat extérieur pour le moteur à enroulement bobiné l’est dans l’enroulement secondaire du moteur à cage d’écureuil. L’échauffe-ment serait également à craindre dans un moteur dont la puissance serait trop faible pour le démarrage. Un tel moteur demeurant trop longtemps au repos avec le voltage total appliqué peut être brûlé.
- *
- • v
- Une autre question importante à envisager est l’effet des moteurs snr une canalisation lorsque la même source d’énergie sert à l’éclairage. Pour l’étudier de la manière la plus générale on supposera les deux cas suivants : i° que la charge maxima à élever demande le couple de démarrage maximum de chaque moteur; 2° que le moteur a été choisi un peu trop fort pour la charge maxima à soulever.
- Dans le premier cas, le moteur à cage d’écureuil se présentera dans les conditions les meilleures lorsque la charge maxima doit être enlevée car il fournira le couple maximum donné pour un courant de démarrage moindre que le moteur à induit bobiné. De plus, puisque le rotor est plus léger, il nécessitera ce courant maximum de démarrage pendant un laps de temps plus réduit.
- Cependant un ascenseur peut n’avoir à enlever la charge maxima que trois ou quatre fois par semaine; et, pour de faibles charges, la commande d’un moteur à induit bobiné peut être calculée de façon à ne nécessiter qu’un courant bien inférieur au courant maximum de démarrage, tandis que le moteur à cage d’écureuil nécessitera, chaque fois, le courant de démarrage maximum.
- Au point de vue de l’effet sur les lampes on peut dire que trois à quatre fois par semaine le moteur à induit bobiné fera vaciller les lampes plus fortement que le moteur à. cage d’écureuil. Le reste du temps, le moteur à cage d'écureuil fera vaciller les lampes plus que le moteur à induit bobiné, mais beaucoup moins tout de même que sous les conditions les plus sévères qui se présentent trois ou quatre fois par semaine.
- Quand les conditions de fonctionnement vis-à-vis du voltage sont voisines de la limite on peut dire que, pour une charge donnée, le moteur à induit bobiné fournira une vitesse 25 % plus grande sans plus grand inconvénient pour les lampes.
- Dans le deuxième cas, le moteur à cage d’écureuil est bien moins recommandable, car le moteur à induit bobiné peut être réglé après son installation de manière à s’adapter aux conditions requises, tandis que le moteur à cage d’écureuil n’est pas susceptible d’un pareil réglage.
- Aussi importe-t-il de choisir avec soin la puissance du motor à cage d’écureuil exactement appropriée au travail qu’on doit lui demander.
- En résumé, le fonctionnement d’un moteur à cage d’écureuil est supérieur à tous égards à celui d’un moteur à induit bobiné, sauf en ce qui concerne le vaeillement des lampes où il devient légèrement inférieur.
- Le prix de revient d’un moteur à cage d’écureuil est inférieur à celui d’un induit bobiné et l’appareil de commande est si simple et si bon marché qu’il est négligeable comparé à celui d’un moteur à induit bobiné. Le coût d’entretien est également moindre pour une installation à cage d’écureuil surtout en ce qui concerne les appareils de commande.
- Pour ces raisons il est à conseiller aux ingénieurs qui ont à installer des ascenseurs d’utiliser le moteur à cage d’écureuil- toutes les fois que cela est possible et aux Compagnies qui fournissent l’énergie d'établir leurs règlements relatifs au courant de démarrage et aux puissances de charge de manière à en favoriseï l’emploi, sauf dans les cas où le moteur cause des perturbations réelles dans l’éclairage alimenté par la ligne.
- Une très modeste Compagnie d’éclairage ne peut pas alimenter une forte installation d’ascenseurs et ne peut pas fournir une aussi grande
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- N° 10.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série).—
- puissance en moteurs à cage d’écureuil qu’en moteurs à induit bobiné. Une grande Compagnie se trouvera en présence du même inconvénient dans certains districts où la puissance des transformateurs et celle des lignes de transmission sont relativement faibles.
- Dans des districts très chargés la différence entre un moteur à cage d’écureuil et un moteur à enroulement bobiné devient absolument négligeable et il serait avantageux, pour les Compagnies d’énergie électrique, de diviser leur réseau en deux ou plusieurs zones et d’établir pour chaque zone des règles différentes suivant les conditions physiques réelles relatives aux transformateurs et aux lignes de transmission. Il en résulterait urie extension de l’emploi de petits ascenseurs électriques et l’élimination d’un grand nombre d’ascenseurs hydrauliques.
- *
- * * ,
- * l
- Il est aussi très important que les constructeurs de moteurs, les constructeurs d’ascenseurs et les Compagnies d’électricité combinent leurs efforts pour que les moteurs à cage d’écureuil utilisés dans ces ascenseurs aient les caractéristiques de fonctionnement les plus appropriées à ce travail. Une discussion de ces caractéristiques est donnée ci-après :
- Le rapport entre le couple de démarrage et le couple moteur à pleine charge est surtout déterminé par les caractéristiques de l’ascenseur et très peu par celles du moteur. Dans beaucoup d’ascenseurs à faible vitesse le couple de démarrage est parfois les 200 % du couple nécessaire à élever la charge. La raison en est, en particulier, que le frottement statique entre deux surfaces est plus grand que le frottement en marche.
- Le voltage de la ligne subit aussi, assez fréquemment, des variations accidentelles de io % produisant une réduction du couple de démarrage de ao %.
- En bonne règle, pour couvrir toutes ces variations, l’expérience montre qu’il est bon de prévoir un couple de démarrage qui soit les a5o % du couple requis pour élever la charge maxirna.
- L’intensité de démarrage d’un moteur à cage d’écureuil à bon rendement, muni d’un rotor de faible résistance, est trop élevée pour convenir à un ascenseur. On obtient un moteur à cage d’écureuil convenable en augmentant suffisam-
- ment la résistance intérieure du rotor. Le couple de démarrage par ampère augmente avec la résistance utilisée jusqu’à une certaine limite et dans le but de déterminer la résistance inté-
- Fig. i.
- rieure convenable on distinguera les deux cas suivants :
- i° Les courbes de la figure i indiquent les variations de la vitesse, de l’intensité, de la puissance, en fonction du couple pour un moteur dans lequel la résistance intérieure est juste suffisante pour que le moteur exerce le couple maximum au démarrage, quand le rotor est porté à la température qui serait atteinte au bout d’un fonctionnement d’une demi-heure avec un couple égal aux 40 % du couple de démarrage.
- 20 Les courbes de la figure 2 sont relatives au même moteur avec un rotor ayant une résistance intérieure plus élevée, juste suffisante pour produire le plus grand couple de démarrage par ampère.
- Pour un couple en marche de 109 lb. (’) dans la figure 1 on voit que la puissance produite est de i5,3 chevaux. Ce moteur fournira un couple de démarrage de 273 lb. sous 155 ampères, soit i,iÿG lb. par ampère. 11 fournira en marche une puissance de iü.3 chevaux pour un courant de démarrage de i55 ampères, soit 0,99 chevaux par ampère de démarrage.
- (*) Une livre (lb.) vaut 453,6 grammes poids.
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- Dans la figure z, pour un couple en marche de 6olb. la puissance est de 6,67 chevaux. Le moteur produira un couple de démarrage de 2.34 lb. par ampère et une puissance en marche de 1,04 cheval par ampère au démarrage.
- A première vue il pourrait sembler que le deuxième moteur estsupérieur au premierpuisque le couple par ampère au départ est plus grand
- 1 i a > 3 4 ,
- dans le rapport----. Ceci 11 est pourtant pas exact
- C76
- car si l’on a besoin d’une puissance de i5,3 chevaux et si l’on utilise le deuxième moteur on devrait lui donner des dimensions supérieures
- *•' AU nu ou OU 7X1/ 7TU loi/
- y Couple en 7/rres peur un r»yoncfùn pied
- à celles du premier dans le rapport de 15,3 à 6,67; et, si son facteur de puissance et les autres caractéristiques étaient identiques aux caractéristiques représentées sur la figure, 2, ce moteur nécessiterait X 155 = i47,5ampères pour le démar-1,04
- rage.
- En outre dans un tel moteur de grandes dimensions, les conditions relatives au rendement seront plus mauvaises par suite de la plus grande quantité de fer et de l’importance des entrefers. Le prix de revient sera aussi plus élevé.
- Les conclusions précédentesseraientmodifiées si le couple en marche à pleine charge n’était pas les 40. % du couple de démarrage. Une valeur plus faible du couple à pleine charge ferait apparaître le deuxième moteur comme meilleur, et une valeur plus grande comme moins bon.
- Il est donc de quelque importance d’établir, dans chaque installation, le rapport du couple de démarrage au couple de pleine charge en marche.
- Un des principaux objets de cet .article est de mettre en évidence quelques-unes des erreurs que l’on peut commettre dans l’établissement des constantes de ces moteurs.
- i° La méthode d’essai pour le couple et le courant de démarrage doit être précisée.
- Les résultats représentés sur la figure 1 ont été obtenus à la température que prend le rotor après un fonctionnement d’une demi-heure. Mais si le moteur était mis en ligne sans que le démarrage ait lieu il suffirait de 7 secondes pour que l’élévation de température atteigne 6o° C, et, dans ces conditions, le moteur exercerait au démarrage 268 lb. sous 135 ampères au lieu de 273'lb. sous i55 ampères. Avec un rotor échauffé on obtien-
- par ampere au
- lieu
- ! • 268
- diait = 599 lb-135
- 273
- de —— = 1,76 que donne le graphique. Une 153
- amélioration de
- j 99
- 1 >7
- 6’
- soit i3 %, serait indiquée
- par cette méthode d’essai incorrecte.
- z° Il ne faudrait pas spécifier que le courant de démarrage doit être, par exemple, les zoo % du courant de pleine çharge. Un motor affecté d’un très mauvais facteur de puissance pourrait satisfaire à cette condition et cependant être inférieur à un moteur de bon rendement qui ne la remplirait pas. O11 aura un exemple numérique eu considérant un mauvais moteurdontle courant de pleine charge est 5o ampères et le courant de démarrage 100 ampères que l’on comparera à un bon moteur dont le courant de pleine charge est 3o ampères et le courant de démarrage 90.
- 3° Il ne faut pas spécifier davantage que le couple de démarrage par ampère a une valeur déterminée, carcecipourraitconduireà un moteur ayantles caractéristiques médiocres, déjà rencontrées en comparant les figures 1 et z, et ne permettrait pas à un ascenseur donné, garanti pour une certaine vitesse sous les conditions de pleine charge, de démarrer avec le courant le plus faible possible.
- 4° L’auteur propose de caractériser ces moteurs par la plus grande puissance en marche (ou la puissance qui correspond aux 40 % du couple de démarrage) qui correspond à une intensité de un ampère au démarrage. A. B.
- (General Electric Review, janvier 1916.)
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- as*
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
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- Localisation des défauts d’isolement par la méthode dé là chute de tension. — H.-S. Per-cival.
- La localisation des défauts d’isolement, tels que courts-circuits, croisements de fils, pertes à la terre, se fait ordinairement par la méthode du pont de Wheatstone; mais si l’on ne dispose pas de pont, il faut souvent avoir recours à la méthode de la chute de tension. Cette méthode ne nécessite qu’une seule source d’énergie et un voltmètre. Bien que les résultats n’en soient généralement pais aussi précis que ceux donnés par le pont, elle est avantageuse en bien des cas quand la longueur du circuit est connue.
- Principe de la méthode. — Quand une source de courant continu est reliée aux bornes d’un
- Fig. i à 7. — Schéfna9 dé circuits pour la recherche des défauts d’isolement par la méthode de la chute de tension.
- circuit de résistance uniforme (fig. 1), il se produit, le long du Conducteur, une chute de tension proportionnelle à l’intensité du courant et à la résistance du conducteur. Si l’on met un voltmètre Y en dérivation entre les bornes A B du circuit, il indiquera la chute totale de tension entre les bornes; si l’on intercale de même l'instrument entre une borne À et un point quelconque C du circuit, On aura la chute dé tension dans la section AC du circuit.
- La clnifiB de tension étant proportionnelle à la résistance du conducteur, elle-même propor-
- tioüncllè ci sâ longueur, le rapport dé la chute D dans A C B à la chute à dans A C est égal à celui des longueurs de ligne L et X correspondantes :
- D’où l’on déduit :
- D L (>)
- d ~ X'
- dL
- X ~ TT' l2)
- Connaissant la longueur totale de la ligne, l’équation (2) permettra de calculer X.
- Maintenant, si le conducteur touche un autre fil en un point quelconque, ce dernier peut servir comme prolongement du fil de voltmètre afin de mesurer la chute de tension entre l’origine du conducteur et le point de contact des deux fils.
- Supposons, par exemple, que le conducteur A C B (fig, 3) touche le fil F E au point C. Si un courant provenant d’une source quelconque parcourt le circuit A C B, la chute de tension D dans la totalité du circuit se mesurera par connexion du voltmètre entre les points A et B et la chute d entre A et C, par connexion aux points A et F. Si l’on connaît la longueur L du circuit AC B, on pourra calculer par la formule (2) la distancé de A en C.
- De la même manière, s’il existe une perte à la lcrre dans le circuit (fig. 4) en un point C, la chute de tension D, dans le circuit complet, peut être mesurée d’une part et la chute de tension, entre A et la perte à la terre, déterminée par interposition du voltmètre entre A et la terre (pointillé). On calculera comme précédemment la distance existant, sur le circuit, entre A et la-perle.
- Application de la méthode. — Il faut remarquer que la chute de tension étant, dans les deux cas, proportionnelle à l’intensité du courant ainsi qu’à la résistance du conducteur, les résultats seront faussés si l’intensité n’est pas exactement la même pendant les mesures de D ctde<sf. Or, avec des batteries de piles —- d’assez'fortes intensités étant souvent nécessaires — des variations importantes sont susceptibles de se produire; il ne faut donc, pour éviter ces variations, laisser
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- 33&
- le circuit fermé que juste pendant le temps nécessaire aux lectures.
- Lorsque le circuit offre une résistance suffisante pour empêcher le courantd’atteindre àuneinten-sité excessive, onpeutle relier directement à une canalisation de lumière. Généralement, il faut alors intercaler une résistance, mais cClTé-cidoit être en dêhors du circuit embrassé par la dérivation du Vol mètre.
- On ne perdra pas dè vue que, pour line erreur absolue de grandeur donnée datls la lecture, Lérreur relative est d’autant plus grande que la valeur lue est moindre. Il importé donc à la précision des déterminations que les lectures d et D au voltmètre correspondent à dès fractions assez grandes de l’échelle de l’instrument. Si le circuit a une résistance élevée* on pourra obtenir des déviations raisonnables de l’aiguille du voltmètre en employant un courant de faible intensité et un instrument ordinaire de i5o volts ; mais, si la résistance est faible, comme c’est le jeas pour une ligne de transmission, on fera usage d’un voltmètre à faible résistance et d’un courant de plusieurs ampères pouf atteindre à des déviations suffisantes. Toutefois, le courant ne devra pas être assez fort pour échàüîîer lê Conducteur, ce qui modifierait la résistance.
- PouréliminerleserreUrs,on répétera les observations à plusieurs "reprises èt On éliminera les résultats anormaux. Si la source est formée de piles primaires ou d’une petite batterie d’accumulateurs, on opérera la rupture brusque du circuit. Les voltmètres, même à faible portée, ayan t toujours une résistance considérable, il importe peu derapprochermônie très près du défaut d’isolement ou de la perte à la terre la borne de prise de courant du voltmètre; la longueur du fil de cet instrument n’introduira pas une erreur sensible dans les calculs.
- Mais si le défaut correspond à une résistance de valeur non négligeable par rapport à celle du voltmètre, la lecture d comportera une erreur de même ordre, sauf correction. La présence d’une réSfetaAéê excessive an défautse constate en plA çant le voltmètre commeT'indique la figure 5 dans le cas de court-circuit ou de croisemen t de bis où la figureG danslecasd’une terre. Dans l’un comme dans l’autre, la lecture au voltmètre sera «à peu près égale au voltage de la source si la résistance au défaut est négligeable. S’il y a une différence sensible, il faudra corriger d du pourcen-
- tage correspondant à la différence constatée.
- Exemple : dans le cas de la figure 5 ou 6, le voltmètre indique 104 v. 5 quand la source donne iio, soit un écart de 5 % ; il faudra augmenter de 5 % les valeurs observées pour d.
- Quand le défaut est une perte à la terre, il importe que la connexion à la terre au lieu d’essai ait une faible résistance (jonction aux conduites de gàz ou d’eaù) .
- La présence d’un potentiel terrestre entre la perte à la terre et la Connexion à la terre au point d’essai nécessite une correction. Oh la constate et on mesure ce potentiel par le procédé de la figure *]. La déviation observée au voltmètre dans cette position s’ajoutera à celle d de l’essai si le potentiel terrestre est de sens opposé à celui du courant d’essai, ou s’eh retranchera dans le cas contraire. t
- A noter aussi que, lorsqu’on cherche à lot»-User une perte à la terre, la source de courant ne doit pas être mise à la terre, sans quoi l’intensité ne serait pas uniforme dans toutes les parties du circuit ainsi que cela est essentiel.
- Jusqu’ici, on a supposé qu’on pouvait fermer le circuit du conducteur défectueux sur le point d’essai par uti Conducteur de même diamètre et même métal ; mais cela n’est pas nécessaire. Si le conducteur vérifié et le fil dé retour ne-sont pas identiques, la méthode subira une modification qui consiste essentiellement à réduire la chute de tension totale D du circuit à une valeur représentant la chute dans le conducteur défectueux seul. Soit S cette valeur; si Ri est la résistance dudit conducteur et R2 celle du fil de retour* on aura
- S
- R, -f- Ri
- (3)
- Cela revient à dire que la chute de tension S dans le conducteur défectueux seul est à là chute totale dans lè rapport dé Ta résistance de ce conducteur à là résistance totale. Mais pour appliquer la formulé (2), il est nécessaire dé remplacer L,lônguë'ür'totale du circuit, pav R, longueur du conducteur défectueux seul, eè qui donne :
- d. P
- S *
- (4)
- (Eiecirical Review and Western h’ieelricïan, -57 novembre rgïS.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 40.
- MESURES ET ESSAIS
- La perméabilité du fer aux fréquences élevées (Fin) ('). — R. Jouaust.
- Mais comme nous l’avons dit plus haut la formule (i) peut prêter à certaines critiques auxquelles ne se prete pas la considération du décalage ; c’est ce dernier point que nous allons envisager maintenant.
- Nous avons dit que, pour les tôles au silicium d’une épaisseur de o cm. o/|5 à la fréquence 4o ooo, le décalage entre la force électromotrice induite et le courant magnétisant est de 3o°, alors qu’il devrait être légèrement supérieur et presque égal à 45°.
- Pour ces tôles, en effet, l’angle % est presque
- nul et le décalage est ^ — 9,9 étant égal à 45°
- comme nous l’avons vu, lorsqu’on néglige le pouvoir inducteur spécifique. Or nous trouvons pour ce décalage un angle de 3o°.
- Comment peut-on expliquer cette divergence entre la théorie et l’expérience sans faire intervenir l’existence du pouvoir inducteur spécifique ?
- Il existe un phénomène dont nous n’avons pas tenu compte dans l’établissement de nos formules et qui pourrait peut-être expliquer cette diminution du décalage : c’est le phénomène de l’hystérésis.
- Nous allons chercher à introduire ce phénomène dans nos calculs en utilisant un mode opératoire indiqué par M. Brylinski, qui l’a utilisé pour tenir compte de l’hystérésis dans le calcul de la résistance d’un conducteur magnétique en courant alternatif.
- On admet que l’hystérésis ne déforme pas l’onde d’induction qui reste sinusoïdale et que son unique résultat est de produire un décalage <p entre le champ et l’induction, l’angle <p étant déterminé par la relation (2)
- t\W
- (T Voir La Lumière Electrique, du 26 février, p. 207. (2) Pour l’établissement de cette relation se rapporter au travail de M. Brtlinski, Bulletin de la Société internationale des Electriciens, 1912, p. i35.
- p. perméabilité, H valeur maxima du vecteur champ, w pertes par cycle et centimètre cube.
- Dans ces conditions, si en un point le champ est représenté par H eiwt, l’induction est représentée par p.11 eiwt—h, autrement dit, pour tenir compte de l’hystérésis, il suffira, dans les formules de Maxwell utilisées plus haut, de remplacer la perméabilité p. par p.e_,î, c’est-à-dire que l’équation à résoudre devient
- , . dz . d2z d2z
- Plaçons-nous tout de suite dans le cas envisagé par J. J. Thomson; c’est-à-dire supposons négligeable le pouvoir inducteur spécifique, l’équation devient
- 47cp.ü'f (cos ? — i sin cp) = y*, et en posant encore y = a -f- pf
- 4ïtap.(0 cos cp = 2 a 4Tt<jp.ii) sin 9 == aJ -
- (3)
- Il suffit de résoudre ces équations et de porter les valeurs obtenues dans la formule (1) et dans les valeurs des angles et / pour avoir les valeurs de la perméabilité et des décalages dans le cas d’un métal magnétique sans pouvoir inducteur spécifique, mais doué d’hystérésis. On voit immédiatement que a et 3, qui étaient égaux dans le cas où s’était placé J. J. Thomson et qui cessaient de l’être quand on supposait l’existence d’un pouvoir inducteur spécifique, cessent également de l’être quand on tient compte de l’hystérésis.
- Ce que nous voulons connaître, c’est la valeur
- 3 3
- de tang t}> = - . Posons £ m : nous voyons que m nous est donné par la relation.
- m* a m tang 9 — 1=0,
- d’où
- m
- — — tang 9 -f- y/tang* 9 -j-
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-
- 4 Mars 1916.
- LA LUMIÈRË ÉLÈC'TRlQÜË
- 23?
- ce qui peut s’écrire
- m = tang <J< = tang ^45° —
- Ainsi l’hystérésis diminue le décalage entre le
- (U
- flux total et le champ magnétisant d’un angle ^
- et augmente le décalage entre le courant et la force électromotrice induite. De même M. Bry-linski a montré que, lorsqu’un conducteur magnétique est parcouru par un courant, l’effet de l’hystérésis est de diminuer la valeur limite entre ie courant superficiel et le courant total.
- L’.hystérésis, loin d’expliquer l’écart entre le décalage théorique et le décalage expérimental, ne pourrait que l’augmenter. Il importe de remarquer que cette conclusion n’est vraie que pour les valeurs limites pour lesquelles l’angle x est négligeable devant l’angle
- Supposons d’abord l’hystérésis négligeable et
- cherchpns la valeur de edans le cas où-—t|/ = 3o®, c’est-à-dire dans le cas où tang <j/ = V-b Posons
- 4lt3
- donc dans le cas envisagé
- -+v/,+£
- d’où
- p = ü) V3*
- Pour la fréquence 4o ooo et pour une résistivité de 45 microhms-centimètre, cette expression conduit à
- valeur un peu plus faible que celle trouvée en envisageant la réduction de perméabilité, mais du même ordre de grandeur.
- La considération de l’hystérésis conduirait à trouver une valeur plus grande.
- On ne sait pas exactement quelle valeur introduire dans les formules, puisque l’angle cp n’est pas une constante, mais on ne commet pas une grosse erreur en introduisant les valeurs relatives à la superficie et, en admettant pour les tôles en question un coefficient de Steinmetz de o,ooi, on trouve approximativement pour e une valeur de io*2.
- On voit que la considération d’un pouvoir inducteur spécifique permet d’expliquer les différences théoriques expérimentales.
- Il ne s’agit là bien entendu que d’une hypothèse,. mais il est assez curieux de constater que nos expériences conduisent à des valeurs pour e très sensiblement de même ordre de grandeur que celles obtenues par Broca, qui opérait dans des conditions essentiellement différentes.
- Les nombres que nous trouvons pour le pouvoir inducteur spécifique des métaux ne concordent pas, nous devons le reconnaître, avec ceux que fournit l’optique.
- Hagen et Rubens, en mesurant pour les grandes longueurs d’onde le pouvoir réflecteur des métaux, ont trouvé un bon accord entre leurs résultats et les valeurs trouvées par la formule de Drude
- /• pouvoir réflecteur, p résistance en ohms d’un fil delà substance de i mètre de long et de i millimètre carré de section, X longueur d’onde en microns'.
- Ceci les a conduits à admettre que le pouvoir inducteur spécifique des métaux était dé l’ordre de quelques unités (').
- Broca a contesté cette conclusion.
- Nous nous bornerons sur ce sujet à quelques remarques.
- Si, dans le cas de la réflexion, les résultats expérimentaux concordent avec ceux obtenus en utilisant des formules obtenues en ne tenant compte que des courants de convection dans les
- e = 6 X io41,
- (*) Max Abraham, Théorie der Electricitàl, p. 3a3,
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XÏXlI (2° Série). — N° 10
- métaux, et en introduisant dans ces formules la résistivité mesurée en courant continu, il n’en est plus de même pour le cas de la réfraction ; c’est ce qui avait amené Lorenz à la conception d’électrons liés ou oscillateurs,c’est-à-dire au fond ài aconcpetion du pouvoir inducteur spécifique.
- En outre, on sait parfaitement que les pouvoirs inducteurs spécifiques des diélectriques mesurés au moyen des oscillations [hertziennes sont en général notablement plus grands que ceux déduits par la loi de Maxwell des indices de réfraction mesurés pour les vibrations lumineuses. Ce n’est qu’à la température de l’air liquide que ces grandeurs semblent tendre vers la même valeur.
- Dans ces conditions, nous ne croyons pas devoir être étonnés d’obtenir, avec nos oscillations de l’ordre de 5Xxo* par seconde, des résultats différents de ceux que fournissent les oscillations de l’ordre du trillion.
- On doit au contraire trouver un pouvoir inducteur spécifique qui diffère notablement des valeurs usuelles lorsqu’on envisage des fréquences de l’ordre de celles de la lumière.
- Les équations de Lorenz, auxquelles, nous venons de faire allusion ont été établies pour expliquer certains phénomènes de l’électrooptique que n’expliquaient pas les équations de Maxwell que nous avons utilisées.
- Dans ces dernières le pouvoir inducteur spécifique n’intervient que comme simple paramètre.
- Dans la théorie de Lorenz au contraire ce pouvoir inducteur spécifique se déduit du mouvement des électrons liés. Il dépend donc de leur masse et l’on sait que la masse d’un électron, constante pour les vitesses usuelles, croît considérablement quand la vitesse augmente.
- Cette remarque est du reste indépendante des hypothèses que nous allons faire dans la suite sur le siège des oscillateurs donnant naissance aux courants de déplacement.
- Nous voudrions maintenant faire une hypothèse sur la nature de ce pouvoir inducteur spécifique.
- On peut évidemment supposer qu’il est dû à la présence dans le métal d’électrons libres à côtéNdes électrons liés.
- Mais nous avons été frappé de Ce fait que tous les phénomènes de viscosité (*) ou de traî-
- Travaux de Maurain, de Burgess et Ashtcut.
- nage magnétique, très voisins des phénomènes que nous venons [d’étudier, se manifestent surtout dans les aciers électrolytiques très riches en hydrogène occlus.
- Les métaux, le fer surtout, sont de véritables éponges imprégnées de gaz.
- Ne pourrait-on supposer que c’est dans ces gaz que se produisent ces courants de déplacement qui se superposent en courant de conduction ?
- Evidemment le pouvoir inducteur spécifique que nous trouvons est infiniment plus grand que celui de l’hydrogène, même sous de très fortes pressions, mais il importe tout d’abord de remarquer que nous ne nous trouverions pas en présence d’un condensateur ayant l’hydrogène pour diélectrique, mais plutôt dans le cas d’un condensateur dont le diélectrique serait rempli de poussières conductrices. On sait que, dans ce cas, on trouve un pouvoir inducteur spécifique beaucoup plus élevé que celui de la substance pure.
- De plus, l’hydrogène occlus doit être dans un état tout à fait différent de celui que nous lui connaissons et qui doit se rapprocher de ces minces couches de gaz qui, d’après Quincke, se trouvent à la surface des corps solides et où le gaz a la même densité que le solide.
- Evidemment cette conception du pouvoir inducteur spécifique des métaux dû à l’influence des gaz occlus n’est qu’une hypothèse. Néanmoins nous croyons bon d’attirer l’attention sur le rôle que peuvent jouer ces gaz et nous pensons qu’il conviendrait parfois, avant de chercher à expliquer les phénomènes par des hypothèses sur la constitution atomique, de voir si l’on ne pourrait pas les expliquer par des faits accessibles à nos sens.
- Ce rôle des gaz occlus se manifeste, du reste, dans beaucoup d’autres phénomènes.
- On sait que la nature des gaz occlus dans un métal influe sur les phénomènes photo-électriques auxquels il donne naissance. On sait également que l’émission d’ions par un fil de platine incandescent diminue beaucoup lorsqu’on a fait préalablement subir à ce fil un traitement prolongé pour le débarrasser des gaz occlus.
- Tout cela semble indiquer que souvent ces gaz jouent un rôle qu’on est quelquefois tenté, à première vue, d’attribuer aux atomes du métal.
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- 4 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Il est bien entendu que ce que nous venons de dire ne constitue que des hypothèses basées sur des expériences qui, faites dans un but utilitaire, n’ont pas toujours été réalisées dans les meilleures conditions pour vérifier ces hypothèses.
- Il est bien certain que les idées émises plus haut appellent de nouvelles expériences qu’il serait intéressant de faire sur des substances non magnétiques. Mais des champs plus intenses seraient alors nécessaires et, étant données les difficultés d’emploi de l’arc de Poulsen, je pense qu’il conviendrait pour les entreprendre d’attendre la réalisation des alternances à haute fréquence, ce qui ne saurait beaucoup tarder aujourd’hui.
- Dans un précédent travail (*), étudiant les propriétés magnétiques des tôles soumises à des champs alternatifs de fréquence de l’ordre des fréquences, dites des fréquences musicales, j’étais arrivé à la conclusion que les formules J.-J. Thomson permettaient de prédéterminer les propriétés. Cette conclusion n’est pas en contradiction avec ce qui a été dit plus haut. Si l’on examine en effet les formules donnant les valeurs de a2 et de ff2, on voit que la fréquence y intervient sous le radical au carré pour La conductivité, à la quatrième puissance pour le pouvoir inducteur spécifique. Le terme qui contient la conductivité devient donc rapidement prédominant quand la fréquence diminue.
- En particulier, dans le cas d’un courant de fréquence 400 pour du fer de conductivité 10 *, on a
- -— = 3.1 o4 et tang <j> = 1 -j- ----;
- ü)2 0 T 3o 000
- (*) Bulletin de la Société Internationale des Electriciens, février 1912.
- en admettant e = io<2. Cette valeur de tang ij» diffère donc de très peu de la valeur 1 à laquelle conduisait la formule de Thomson.
- Notons en passant que les formules données plus haut se simplifient par des fréquences un peu élevées de l’ordre des courtes longueurs d’ondes.
- On voit facilement que dans ce cas on a
- 1 /e . <7 co
- (*anp. = — i/ - et tang t}» = —. ata y [A p
- Nous voudrions pour terminer ce travail résumer les idées que nous avons voulu émettre. Une comparaison avec les diélectriques nous permettra d’y arriver facilement.
- Tous les électriciens savent que les diélectriques présentent des pertes, c’est-à-dire qu’à côté du courant de déplacement il semble se produire dans le diélectrique un courant de conduction. De même il semble résulter de nos recherches qu’il fallait envisager dans les métaux, à côté du courant de conduction, un courant de déplacement. Beaucoup d’hypothèses ont été faites pour expliquer les pertes dans les diélectriques; certains physiciens, Maxwell le premier, attribuaient les pertes à l’hétérogénéité des diélectriques, d’autres, comme tout récemment Décombe, y voient une propriétéintraato-mique de la substance. Le rôle que nous avons attribué aux gaz occlus se rapproche de l’hypothèse de Maxwel pour les diélectriques, mais, comme nous l’avons déjà dit, on peut faire d’autres hypothèses et des expériences plus nombreuses sont nécessaires pour trancher la question.
- (Communication faite à la Société Internationale des Electriciens, le 2 décembre 1 g 15.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). —‘ N0 10.
- ÉCHOS DE
- La mobilisation du cuivre en Allemagne.
- De renseignements qui paraissent dignes de* foi, récemment publiés par la presse quotidienne, il ressort avec évidence que la pénurie1 de cuivre est entrée en Allemagne dans la phasej aiguë. Pendant longtemps, en France, on n’y a a pas cru sérieusement. Cependant, depuis de longs mois, nos ennemis la prévoyaient et s’efforçaient de la conjurer. L’exposé suivant des mesures propres à cet effet — paru dans YElektro-technische Zeitschrift — montre à quel point, dès cette époque, le ravitaillement en cuivre était jugé difficile et onéreux.
- M. L. Schüler après avoir rappelé tout d’abord que, pour récupérer pour les besoins de l’armée toutes les quantités de cuivre immobilisées sous forme de produits manufacturés, le ministère de la Guerre s’est adjoint un « service de mobilisation des métaux », remarque que, dans le bulletin de renseignements qu’ont eu à remplir les établissements industriels intéressés, il existe une rubrique spéciale des articles en cuivre dont on propose volontairement la vente. 11 veut espérer que les offres seront assez considérables pour satisfaire pendant longtemps aux besoins militaires. Au fond, il n’en paraît nullement certain et, si tel est son état d’âme, les événements ont pleinement justifié ses appréhensions; aussi, s’évertue-t-il à décrire les voies et moyens propres à créer des disponibilités en cuivre pour éviter de trop cruels sacrifices dans l’avenir.
- Voici quels sont ces moyens :
- Tout d’abord, remplacer les conducteurs extérieurs nus par d’autres en fer ou en zinc ou en un alliage de ces deux métaux. Malheureusement se présentera souvent cette difficulté que les mâts, traverses et isolateurs existants ne peuvent supporter la surcharge qui en résulterait et que le prix du cuivre récupéré se trouvera, de ce fait, majoré à l’excès. On s’en tirera par un compromis consistant à admettre une plus forte chute de voltage et à adopter des conducteurs en
- La reproduction des articles de la
- LA GUERRE
- fer de section plus faible. Si les mâts sont encore insuffisamment résistants, malgré cela, on s’en tiendra au cuivre en remplaçant les anciens conducteurs par de plus petits.
- Dans l’uneetl’autre alternative, il sera souvent possible de réduire les sections de fil en augmentant la tension. La dépense de cuivre dans les transformateurs que cela nécessitera est insignifiante, eu égard à l’économie réalisée sur la ligne. La reprise du cuivre est même une excellente occasion de moderniser les installations déjà vieillies : ainsi, dans beaucoup de villes employant encore du courant continu, on trouve de longues lignes à section souvent très forte; y substituer des lignes triphasées avec établissement d’une station de transformation fournira d’assez grosses quantités de cuivre et, en bien des cas, rendra l’exploitation plus économique. L’auteur reconnaît cependant qu’un aussi ample remaniemeut sera souvent impossible à l’heure présente pour diverses raisons sur lesquelles il aime mieux glisser.
- A la ferraille aussi, les visibles machines à piston conservées dans maintes stations comme moteurs de secours et (qu’on n’emploie jamais ! Elles fourniront d’importantes masses de cuivre. Au besoin, ou les remplacera par un turbo-géné-rateurdontla construction absorbera, de ce métal, beaucoup moins qu’on en aura regagné. Enfin, les transformateurs modernes, à tôle en alliage, ne comportent que moitié du cuivre nécessaire aux anciens; il y a là du métaljà récupérer.
- Deux points préoccupent notre donneur de bons conseils : i°le temps assez grand qu’exigent de pareilles tranformations ; a0 l’obtention préalable, du ministère de la Guerre, des quantités de cuivre nécessaires à la transformation.
- Mais ce sont là de petits détails; un autre est que le cuivre, produit de ces reprises, devra être payé à un prix qui couvre les frais de la transformation des lignes, etc., grâce à laquelle il est rendu disponible. « Ce sera là du cuivre relativement cher et auquel on ne devra avoir recours qu’en seconde ligne », dit M. Schüler.
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nourt.
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 11 MARS 1916.
- Tome XXXII (2« série). N» 11
- La Lumière Electriqu
- SOMMAIRE
- DEVAUX-CHARBONNEL. — Le télégraphe et
- la traction monophasée (Suite)........ 24 i
- P. BOUGAULT. — Polices exceptionnelles et cahier des charges; conflit entre abonné et distributeur ......................... s5o
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- Sur le tracé des aubes d’une turbine hydraulique dans laquelle la pression décroît
- linéairement le long des trajectoires relatives des filets liquides. —: J. Dejust......... 2r>a
- Utilisation des déchets d’énergie pour la fabrication de la glace......................... 253
- Traction
- Traction électrique par courant continu 5 ooo volts................................ 25^
- Échos de la guerre
- Les exportations françaises du matériel électrique .................................... 264
- Les achats allemands aux Etats-Unis........ 264
- LE TÉLÉGRAPHE ET LA TRACTION MONOPHASÉE (Suite)(l)
- Poursuivant l'étude des troubles causés par la traction monophasée sur les lignes a courant faible, M. Devaux-Charbonnel donne la description des dispositifs qui ont été proposés pour combattre l'induction.
- Les plus simples sont les appareils à impédances.
- Des techniciens éminents comme MM. Marius Latour et Girousse ont proposé des dispositifs à résonance.
- Alors que les premiers ne permettent de résister qu’à des inductions d’une centaine de volts, les seconds beaucoup plus efficaces sont utilisables jusqu’à 500 volts et au delà.
- § 2. DISPOSITIFS DE PROTECTION
- La protection des lignes à courant faible doit être envisagée à deux points de vue. Le fonctionnement des appareils doit y être rendu possible malgré les troubles causés par la traction, et la sécurité du personnel d’exploitation doit être assurée. Nous allons d’abord envisager la première condition, carie problème qu’elle pose est le plus difficile à résoudre. Souvent, d’ailleurs, il est lié au second et, quand il est résolu, il facilite la solution du deuxième.
- Nous avons vu en résumé que la circulation du courant monophasé produisait des phénomènes
- importants d’induction statique et magnétique. En général, pour les appareils télégraphiques dont nous nous occuperons tout d’abord, l’induction statique a peu d’influence. Pour une ligne mise à la terre à travers une faible résistance, le courant de charge statique prend sa valeur maximum, et est indépendant de la résistance. Nous avons vu que pour un parallélisme de 20 kilomètres et un courant inducteur de 100 ampèrçs, à 16 périodes, le courant de charge statique pouvait atteindre 17 milliampères. Si la ligne est à la terre aux deux extrémités par l’intermédiaire de résistances égales, elle sera parcourue à chacune des extrémités par un courant moitié moindre. Ce sera le cas d’une ligne télégraphique au moment où l’on ne transmet, pas, la ligne se
- (b Voir La Lumière Electrique, du 4 mars, p. 217.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2'Série). — N» 41.
- trouvant sur appareil dans les deux postes extrêmes. Le courant sera doncde 8 milliampères. Il sera loin d’être négligeable, mais il estbeaucoup plus faible que le courant d’induction magnétique, et il suffira de se protéger contre ce dernier pour éliminer en même temps le premier.
- L’induction magnétique est variable avec les conditions de retour du courant. On l’évalue en général par le nombre de volts induits pour un courant de ioo ampères sur un kilomètre du parallèlisme. La formule étant :
- e = M ui’i,
- le voltage kilométrique induit dans ces conditions sera pour la fréquence 16 a/3 :
- E = MX >oo X «oo = MXio*.
- Dans le cas de la ligne Lourdes-Pierrefitte nous avons trouvé E = io, 5 volts; mais les rails ramenaient une partie du courant. Dans le cas où le retour est moins bien assuré, on a trouvé jusqu’à
- 14 volts. Au contraire, dans certaines installations, où la voie est plus isolée, on a mesuré 4,5 volts. Nous admettons le chiffre de io volts, ce qui nous donnera pour une ligne de 20 kilomètres une induction de 200 volts. Disons tout de suite que ce chiffre se rencontre fréquemment en pratique; les voltages induits qui ont été mesurés sur les lignes télégraphiques, notamment dans la région de Villefranche-Perpignan, ont notablement dépassé ce nombre et ont atteint jusqu’à 5'oo volts, tant à cause de la longueur du parallèlisme qui était de 45 kilomètres que du débit plus élevé de la ligne de traction.
- Nous pouvons aussi admettre que pour un Morse, la résistance est de 5oo<*> et la self de
- 15 henrys; le courant de trouble aura pour valeur, quand la ligne sera sur appareils, cette ligne ayant environ 200“, et une self négligeable :
- 200 3 200
- i -- — .........— — = -------- =oa,oo2.
- ----2 -----2 200
- 1 200 3 000
- Quand on transmettra, l’appareil de départ sera supprimé et remplacé par la pile de .transmission dont la résistance est négligeable. Le courant de trouble sera doublé et atteindra 120 milliampères. Nous avons donc pu dire avec raison que le courant de charge statique pouvait être négligé.
- Le Morse ne pourra fonctionner correcte-
- ment que si le courant de trouble est réduit.
- Nous sommes obligé ici d’entrer dans quelques détails, pour faire bien comprendre quelle valeur pourra être acceptée pour le courant perturbateur. L’électro-récepteur ne fonctionne qu’au moment où lecouraritaatteintune valeur suffisante. Quand il s’agit de lignes courtes, on peut admettre que l’appareil fonctionne comme il fonctionnerait en local. Aussitôt après la fermeture du circuit, le courant s’établit suivant une loi exponentielle et il lui faudra un temps égal à
- pour atteindre environ les 7 dixièmes de sa valeur du régime. Ce temps qu’on appelle la constante de temps de l’appareil aune grande importance; car c’est lui qui limite la vitesse de transmission. En effet, pour recevoir correctement, il faudra non seulementque l’électro ait fonctionné, mais qu’une nouvelle impulsion ne lui arrive qu’au moment où le courant dû à la précédente seraàpeu près nul. L’intervalle entre deux signaux ne devra pas être inférieur au double de T.
- Pour le Morse, on a :
- Ceci montre qu’on ne pourra pas transmettre à une vitesse supérieure à i5 signaux par seconde. Cette vitesse n’est d’ailleurs jamais atteinte eu pratique, mais il ne faudra pas oublier, quand on insérera sur la ligne des appareils protecteurs, que la constante de temps obtenue ne devra guère s’écarter de la valeur o,o3 seconde.
- Cette première condition étant remplie, le courant de travailpourra varier dans des limites assez grandes, i5à 5o milliampères par exemple ; mais le courant perturbateur tolérable devra toujours être naturellement de beaucoup inférieur. L’expérience a indiqué qu’il ne devait jamais dépasser 20 % ; et encore cette valeur est élevée. Admet-tons-la. Pour étudier des appareils protecteurs, il faudra comparer les valeurs qu’ils donnent au courant de travail et au courant perturbateur. Ce dernier ne devra jamais atteindre le cinquième du premier. Il sera, d’autre part, quelquefois pluss commode de comparer les forces électromotrices correspondantes. Dans ce cas, la tension utilisée au télégraphe ne pouvant pas dépasser i5o volts
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- pour des raisons particulières de sécurité, la tension permise pour l’induction ne devra pas produire un courant efficace supérieur au cinquième du courant de travail.
- Ainsi que nous l’avons dit, la question de la protection des lignes télégraphiques a été étudiée par les savants et les ingénieurs les plus éminents. Denombreuses solutions ontété présentées. Nous allons donc les classer par catégories pour les mieux comprendre, et les étudier plus facilement.
- Augmentation de l'impédance.
- La solution qui se présente le plus naturellement est celle qui a été employée maintes fois pour le courant continu. Elle consiste à intercaler sur la ligne des résistances qui affaiblissent le courant perturbateur, tout en maintenant au courant de travail une valeur suffisante en augmentant convenablement la force électromotrice de la pile. Dans le cas du courant alternatif, ce procédé sera encore plus avantageux, car on pourra insérer non plus des résistances, mais des inductances, dé telle sorte que le courant parasite sera beaucoup plus affaibli quand il sera alternatif que quand il sera continu.
- M. Latour a pris à ce sujet des brevets dès l’année 1912.
- Soit 2R et ÏL la somme des résistances et des selfs qu’il sera possible d’intercaler. Le courant de travail I et l’amplitude du courant perturbateur lj seront donnés par les formules :
- E
- ~ 2 R
- I. =
- Ei
- \ZzR* + to2 SL
- O11 sait que 1, ne doit pas être supérieure à 51.
- et comme E ne doit pas dépasser i5o volts, Et ne devra pas être supérieur à 100 volts.
- Le procédé des selfs en série sera donc insuffisant lorsque la tension induite sera supérieure à 100 volts.
- Remarquons, d’une façon générale, que l’intercalation de selfs, au lieu de simples résistances,
- introduit le facteur
- \/.4
- + -in
- c’est-à-dire
- wT environ, et qu’il sera d’autant plus avantageux que «a et T seront plus grands.
- On a proposé parfois de mettre non seulement des selfs en série, mais aussi des résistances en dérivation aux bornes des récepteurs. Ces résistances devant permettre l’écoulement du courant alternatif, plus facilement que celui du courant continu, il semble à première vue que leur emploi soit avantageux. Ceci n’est pas tout à fait exact.
- Supposons que nous ayons une ligne de résistance R et de self négligeable, ce qui est conforme à la réalité. Considérons un appareil R,, L,, shunté par une résistance Ra.
- 11 est facile de voir qu’on a :
- E R2
- 1 ~ R, (R + R2) + lt F2
- _________________E.Rj_________________
- V/[R, (R + R,) + R 1U]2 + «o’L^R + R2)3
- et par conséquent :
- 1_ _ E L “ Èi
- <*>*1-1!
- 2
- Ri +
- RR2 \
- R, + R J
- 2*
- 5~L
- I -f O)3
- La valeur maximum acceptable pour Ei est donc :
- On sait d’autre part que, pour avoir une transmission correcte, il faut
- SL
- SR
- : O.OÎ.
- Le maximum admissible pour Ei sera donc :
- e, = S\/7TI! = ^E,
- 5 o
- 0>2L!2
- R. +
- RR» \ R, + R J
- 2*
- Elle est d’ailleurs d’autant plus grande que R2 est plus petit. On aura donc avantage à shunter le récepteur autant que possible. En tout cas, la valeur de Et ne pourra pas dépasser celle qui
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série). — N° U.
- correspond à R2 nul et qui est
- et est égale au nombre déjà trouvé.
- Le procédé du shunt n’est donc pas plus efficace. Il offre, d’autre part, un inconvénient. Le courant de travail du Morse devant être maintenu à sa valeur ordinaire, malgré le shunt, la pile débite bien davantage qu’avec le procédé des impédances en série. Si on consent à accepter cet inconvénient, le shunt présentera l’avantage de dispenser d’insérer sur la ligne des selfs et des résistances.
- Voici les dispositifs qui ont été proposés et utilisés :
- Dis positif Delpt/. — Ce dispositif est conforme au schéma ci-dessous
- 1 S T
- ------------—G)"©-------înrms—r ------"
- -WVW-
- H
- Fig. 5. — Dispositif Delpy.
- Une self est placée en série avec le Morse, et une résistance R shunte le tout.
- Dispositif Drouet. — Le dispositif est le même
- L
- mf
- yi
- -Qy~(°y
- S T
- TÎW
- indépendants du récepteur. Ceci est très important pour l’exploitation ; car dans les bureaux de quelque importance, les lignes ne sont pas desservies par un appareil qui leur est spécial. Elles aboutissent à des tableaux commutateurs et sont renvoyées, au moment du travail, sur un appareil quelconque. Cette disposition permet de limiter le nombre des appareils et celui des opérateurs au nombre des lignes qui travaillent simultanément et qui est bien inférieur à leur totalité. S’il y a dans un bureau des lignes influencées et d’autres qui ne le sont pas, il y a très grand intérêt à ce que les appareils ne soient pas spécialisés, et par conséquent à ce que certains d’entre eux ne subissent pas de modifications particulières pour leur permettre de travailler sur des lignes influencées.
- Le dispositif Carat est en service depuis plus d’un an sur des lignes des Hautes-Pyrénées, Tarbes à Bagnères et Tarbes à Cauterets. Il fonctionne parfaitement, comme la théorie exposée le fait prévoir, quand la tension induite ne dépasse pas une centaine de volts. Quand elle est supérieure à ce chiffre, les récepteurs entrent en vibration et la réception est impossible. Ce phénomène se produit lorsque des trains lourds arrivent dans le voisinage de Bagnères et doivent monter la rampe du Montgaillard, L’expérience ayant démontré que dans ce cas le dispositif est insuffisant, il va être remplacé par un plus robuste, celui des déchargeurs, dont nous parlerons plus loin.
- Écrans métalliques.
- ------AA/n/V----
- R
- Fig. 6. —Dispositif Drouet.
- que le précédent, sauf qu’une self est placée en série sur la ligne avant l’appareil shunté.
- Dispositif Carat. — Ce dispositif ne comporte pas de résistance de shunt. Il comprend à chaque extrémité de la ligne deux selfs de chacune i5 henrys et 5oo ohms, c’est-à-dire complètement analogues au Morse lui-même.
- D’tvprès ce que nous venons de dire, il est préférable aux deux précédents. Il présente encore un autre avantage, c’est que les appareils de protection peuvent être placés sur la ligne; ils sont
- Pour amortir le courant alternatif, sans augmenter la résistance ohmique, on a proposé depuis longtemps de placer, dans le champ magnétique développé par le courant des masses métalliques dans lesquelles se produisent des courants de Foucault.
- L’énergie consommée peut être représentée par un terme de la forme Ria et par conséquent produit une augmentation apparente de la résistance. Ce procédé a été appliqué par M. Drouet à un relais genre sounder. La bobine de l’électroaimant a été diminuée de i centimètres de longueur et remplacée par des bagues de même longueur en cuivre massif. Cette disposition a eu pour effet d’amortir le courant d’une manière très appréciable. On a pu faire fonctionner cor-
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- rectement le relai en question avec un courant de ao milliampères, quand le courant alternatif atteignait 8 milliampères à la fréquence 16 a/3 et 12 milliampères à la fréquence 25. C’est donc à peu près le double du courant tolérable avec un appareil ordinaire. Ce résultat est certainement très intéressant.. Il présente cependant l’inconvénient de nécessiter l’emploi d’un appareil spécial pour desservir les lignes influencées.
- Protection mécanique. — Dans un autre ordre d’idées, on a cherché à rendre les récepteurs moins sensibles au courant alternatif en modifiant les armatures des électro-aimants, de manière que leur période propre de vibration soit aussi différente que possible de celle du courant, sans nuire cependant à la réception correcte des signaux. Cette condition est difficile à réaliser, parce que la période de succession des signaux est assez voisine de la fréquence des courants de traction. La solution sera plus aisée à trouver pour les fréquences plus élevées et à ce sujet la fréquence 25 est plus favorable pour le Morse, puisqu’elle représente, pour une armature non polarisée, une fréquence d’attraction de 5o à la seconde.
- On peut aussi munir l’armature d’un petit ressort laine, de façon que le contact avec la butée de travail soit maintenu, même s’il se produit de petites vibrations.
- Ces divers procédés ont été réunis par M. Drouet sur un même appareil qui a pu recevoir correctement des courants de travail de 20 millis, alors qu’il était traversé par des courants parasites de 12 millis à la fréquence 16 2/3 et de 18 millis à la fréquence 25.
- MM. Leboucher et Delpy ont également réalisé un Morse construit suivant un principe analogue. Le levier de l’armature est coupé en deux pièces. Celle qui constitue l’armature proprement dite ne peut agir sur la deuxième partie qui constitue le levier d’impression que si l’amplitude du déplacement est assez grande.
- Tous ces dispositifs amortisseurs électriques ou mécaniques sont intéressants, car ils tolèrent une valeur plus grande du courant alternatif; mais ils présentent l’inconvénient de spécialiser les récepteurs. De plus leur réglage est plus délicat. Comme on a trouvé des protecteurs beaucoup plus robustes, leur usage ne s’est pas introduit, bien que, dans certains cas où l’induc-
- tion n’atteint pas des valeurs très élevées, leur emploi pourrait rendre de bons services. Leur étude d’ailleurs n’a pas été poussée à fond; ils n’ont pas été mis en service régulier, de sorte qu’il n’a pas été possible de vérifier si, réellement, comme l’ont indiqué leurs auteurs, ils étaient capables de supporter normalement un courant de trouble atteignant plus de la moitié de l’intensité du courant de travail. S’il en était bien ainsi, ces appareils protégés par des impédances en série pourraient résister à des tensions de a5o à 3oo volts, ce qui les classerait non plus dans la catégorie que nous venons d’examiner, mais dans la suivante.
- Résonance.
- La propriété qu’ont les courants alternatifs de traverser très facilement une self et une capacité en série, quand la condition de résonance est remplie
- w* C L = 1,
- a amené plusieurs inventeurs à présenter des appareils où le courant perturbateur est réduit ou dévié, alors que le courant continu, grâce à la présence du condensateur, conserve son intensité.
- Appareil Girousse. — Le premier des appareils qui .ait été essayé est celui de M. Girousse. Il comporte une self sans fer de 5'o henrys et 2 100 ohms, et un condensateur de deux micros. La résonance est donc calculée pour une pulsation de o)= 100, soit une période de — = i5,qi5.
- 2 TZ
- Le récepteur est un relais, comportant deux
- t'ig'. 7. — Dispositif Girousse.
- enroulements égaux. L’un est relié au circuit résonant, l’autre à une résistance ohmique égale à celle de la self. Le courant alternatif parcourt en sens inverse chaque moitié de l’enroulement du relais avec la même phase. Son effet est nul.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2« Série). — N» 41.
- Le courant continu ne passe qu’à travers fin enroulement, sur lequel il agit à la manière ordinaire.
- Cet appareil a fonctionné très régulièrement, quand l’intensité du courant perturbateur ne dépassait pas 80 milliampères. Au delà, il vibre et la réception, d’abord très gênée, devient rapidement impossible. C’est qu’en effet cet appareil n’est capable d’éliminer que les courants d’une fréquence bien .définie, alors que les courants de traction non seulement renferment des harmoniques, mais même n’ont pas une fréquence fondamentale absolument constante, à cause des variations de la charge qui influent sur la vitesse des généi’ateurs. Un autre inconvénient résulte des tensions élevées auxquels est soumis le condensateur. Cette tension égale à :
- K — ai L I = ioo X ào X o, i = 5oo volts,
- pour un courant d’un dizième d’ampère, est déjà élevée, mais elle devient facilement cinq et dix fois plus considérable pendant les divers incidents de la traction, démarrages ou arrêts brusques, mauvais contactdespantographes, etc. Aussi les condensateurs ne résistent que s’ils sont très robustes. Nous revenons plus loin sur ces défauts qui sont communs à tous les appareils à résonance.
- Le Girousse seul sur une ligne ne peut la protéger que contre des courants ne dépassant pas 8o millis. L’impédance en circuit étant comprise dans ces conditions entre a 5oo et 3 ooo, l’appareil est utilisable pour des tensions’de aoo à a5o volts. Complété par des impédances en série il pourrait protéger jusqu’à 3<>o volts. 11 n’a pas été maintenu en service dans la région du Midi pour différentes raisons. Le montage des appareils dans les bureaux importants, munis de tableaux commutateurs qui répartissent les lignes sur des appareils non spécialisés, se complique d’une manière sensible. De même les installations pour postes bifurques deviennent plus encombrantes. Cependant, il est installé dans d’autres départements pù il fonctionne d’une manière très satisfaisante, malgré les troubles apportés par des tramways monophasés, dans la Haute-Vienhe et les Alpes-Maritimes en particulier.
- La Compagnie du Midi lui a préféré l’appareil Latour.
- Appareil Latour. — Ce dernier se compose uniquement d’une bobine de self'de 5o henrys à noyau de fer, à circuit magnétique fermé et d’une résistance ohmique de 4o ohms associée en série avec un condensateur de a micros. La période de résonance est donc exactement la même que celle du Girousse. Cet appareil se place en dérivation à l’entrée du poste; c’est un déchargeur. Le courant alternatif provenant de la ligne se partage entre le récepteur et le déchàr-geur en raison inverse de leurs impédances, tout au moins en ce qui concerne les valeurs instantanées, car il n’en est pas tout à fait de même pour les valeurs efficaces.
- Le déchargeur agissant comme un shunt pour les courants alternatifs, et n’étant pas sensiblement traversé par les courants continus, ou lentement variables, devra avoir une résistance ohmique aussi faible que possible. Mais il faut tenir compte des pertes par hystérésis et courants de Foucault qui amènent une augmentation sensible de la résistance. Supposons qu’elle soit R2 et, plus généralement, que l’impédance du déchargeur soit y2. Nous allons chercher quel sera son effet utile et à quel endroit de la ligne le déchargeur devra de préférence être installé.
- Ayant une ligne de résistance R et une pile E, le courant de travail devant être au moins de •io milliampères, la résistance ohmique maximum P à mettre en circuit avec la pile et qui comprend la ligne R, le Morse Rj et les impédances complémentaires R3 de protection, sera
- K X io3
- P =r R -f Hj 4- R, = —------= 5o E.
- 20
- Les impédances complémentaires R3 pourront être placées soit toutes sur la ligne entre les deux déchargeurs d’arrivée et de départ, soit toutes du côté du récepteur, soit en partie de chaque côté. Nous appellerons N et Y deux résistances dont la somme soit égal à R3.
- A cause de la nécessité d’avoir une constante de temps égale à o,o3 seconde, nous avons vu que l’impédance correspondant à une résistance ohmique R est égale à :
- U = \/R2 + ü)2L- = VR2 + X ôio32 R2 — = R /io = R X 3,i6.
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- Nous admettrons toujours que le courant perturbateur I2, circulant dans le Morse, ne doit pas être supérieur au cinquième du courant de travail :
- Ki + x R+y
- I-l I
- gRî
- |lz
- Fig. 8.
- L’impédance côté récepteur Ui et la tension correspondante Ei seront
- Uj = 3,i6 (R, -}- x) E4 == 3,i6 X 4io3 (R, -f- x).
- rons à la pile de travail sa valeur maximum i5o volts. Alors P = 7 5oo to et on aura :
- E'= 3,16x4 X io'“3 X 7 5oo X
- 7 5oo\ 4 P-2 /
- E' = 90
- 7 5oo^
- Tr~J'
- Quelle que soit la résistance donnée au déchargeur la force électromotrice alternative pourra toujours avoir une valeur de 90 volts. Ceci n’a rien d’étonnant; nous retrouvons le résultat déjà obtenu pour les impédances en série, cas particulier du cas actuel obtenu quand R2 — 00. Mais on pourra au moyen d’un déchargeur augmenter considérablement le voltage maximum.
- Pour combattre un voltage de 5oo volts il suffira de faire
- On a d’autre part :
- L_ = h I
- R2 Ri -|- R2 -j- Ri “I- &
- Le courant alternatif en ligne I, l’impédance U et la force électromotrice E seront :
- I = iR' 1 + --1 4 X .O-* U - 3,.6 (H + V)
- E = 3,i6 X 4 X io X
- (R H- y) (R* ~f“ Ri *} •*)
- r2
- Finalement la force électromotrice totale alternative seraE' :
- E' =E-t-E1=3.i6x4Xio-3
- (R-l-y)(Ra~t~R|-t~3-‘)-l-R2(R|-f~3’')
- R2
- (0
- 11 est facile de voir que cette expression sera maximum pour :
- .1:
- — — IL.
- a
- On aura alors :
- E' = 3,i6 X 4 X 10-3 P I 1 -j- -4- j.
- ( 4 R2 )
- Pour estimer le maximum de E' nous donne
- 7 5oo 4RS
- = 4
- Rj —
- 7 5oo 16
- = 47°u-
- On pourra donner au déchargeur une impédance U2 — 3,i6 R2 — 1 5oo. Si le déchargeur avait une impédance moindre ; si en particulier il se réduisait à une simple résistance ohmique R', il faudrait remplacer R2 dans la formule par
- Rl
- sa valeur -—-. Le voltage alternatif qui pourrait
- être équilibré serait 3 fois plus grand.
- L’utilité de disposer une fraction déterminée des impédances R3 sur la branche du récepteur ressort des résultats suivants.
- Si on place toutes les impédances du côté ligne, 011 a :
- E', = 13,64 X 10-3 P 1 +
- E'. = 90 1 1 +
- Ri (P-Kl )l
- PR,
- Si on place toutes les impédances sur le côté récepteur, on a :
- y = o.
- E'2 — 90
- ‘ +
- R(P-R)J
- PR* I
- E', = 90
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- LA LUMlÈftK ÊLECÎiiïQÜË T. mit (3« Sérié). — M« 41.
- C’est la même valeur si nous supposons, ce qui arrive fréquemment, que la résistance de la ligne est voisine de celle du récepteur.
- On voit immédiatement combien cette disposition est défavorable. Pour la même valeur que précédemment de R2 la valeur maximum admissible pour E' est inférieure à aoo volts.
- 11 est pourtant avantageux de placer toutes les impédances côté ligne, avant le déchargeur; mais il faudra pour cela, ou bien n’avoir affaire qu’à des forces électromotrices de- trouble assez faibles, ou bien avoir des déchargeurs de très faible impédance. Si ces conditions sont réalisées, le courant de circulation sera plus faible, et les tensions au condensateur du déchargeur seront bien moindres. Les chances de claquage diminueront.
- Remarquons encore que le procédé du déchargeur ne sera réellement efficace que s’il est complété par l’insertion d’impédances. En effet si on fait x = y = o dans la formule ( i ) on a :
- E'=.a,64X.o-*pj.+ï^|
- soit :
- Elle contient aussi le facteur 4 X io3 qui correspond au maximum du courant de trouble acceptable. Elle est donc très générale et permettra d’étudier tous les cas qui se présenteront en pratique, et qui varieront avec les appareils employés.
- Bouchon Latour-Bethenod. — MM. Latour et Béthenod ont proposé un autre dispositif pour réduire le courant perturbateur. Il consiste à installer sur la ligne une résonance qui arrêtera le courant alternatif, et que, pour cette raison, on a appelée un bouchon.
- LR
- Considérons en effet Une self L shuntée par un condensateur C.
- Ce dispositif aura une impédance, qui, au moment de la résonance, sera
- La force électromotrice alternative ne pourra guère être supérieure dans ce cas à 90 volts.
- S’il y a deux déchargeurs, un à chaque extrémité de la ligne, on trouve que les impédances doivent de préférence être placées du côté appareil. En supposant que la résistance de la ligne est égale à celle de l’appareil, on trouve pour E' la valeur :
- — J
- R -fywL
- U =
- b)C
- R+>(“L-^c)
- L
- CR
- 1 «a C
- L
- La partie ohmique de cette impédance p— sera
- L il
- assez grande. Mêmeen respectantla condition (’)
- que nous nous sommes imposée ïj = o,o3. Pour
- R
- L = 5oh et C = a? on aura
- e'=9°|, + s.Î-
- 11 sera indispensable dans ce cas d’avoir pour R„ une très faible valeur.
- Enfin la formule (1) est assez intéressante car elle contient en évidence, d’une part, lé facteur i,i6 qui dépend delà constante de temps admise pour le fonctionnement régulier des appareils télégraphiques et delà résistance R2 qui, dans le cas où la résonance 11’est pas parfaite, devra être remplacée par l’impédance du déchargeur.
- CR u)C
- L’impédance L sera voisine de 16000. Si la self avait été introduite directement sur la ligne, elle n’aurait produit qu’une impédance voisine de 6 000. L’effet sera presque triplé. Il y aura
- (*) Ici la présence du condensateur en dérivation introduit une self apparente négative. La self résultante est L' — L — C Ra, mai» le terme C R4 est généralement négligeable devant L.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 249
- d’ailleurs avantage à prendre pour C une vuleur assez faible.
- Ce dispositif est donc efficace. Il présente les inconvénients de tous les dispositifs à résonance ; nous en parlons un peu plus loin. Mais à cause de la résistance ohmique qu’on est obligé de lui donner, pour qu’il ne déforme pas les courants télégraphiques, il perd beaucoup de son avantage : il rentre dans la catégorie des selfs et impédances en série, et il offre lés inconvénients des dispositifs à résonance. Aussi a-t-on préféré la placer en dérivation sous forme de déchargeur.
- Dispositif du pont. — M. l’abbé Brouquier a proposé un système de protection basé sur les
- C
- Fig. lo. — Dispositif Brouquier.
- propriétés du point de Wheastone. Les quatre branches comprennent des résistances et des impédances qui sont égales pour la pulsation w.
- R = s/R,3 + L,2. (a)
- pas équilibré pour un courant continu qui fera fonctionner le récepteur.
- Il est faoile de voir que si 1 est le courant circulant dans A B, le courant It passant dans le récepteur M est donné par la relation
- L = I---«--—— .
- 1 aM-f-R + R,
- Il se rapprochera de I, si R est grand et R, assez faible ; mais àcause de la relation (2) Ri ne pourra guère être inférieur au cinquième de R. Admettons ce chiffre, on aura :
- R_
- Ri
- L =
- 4
- 6 -f-
- iM'
- Ri
- Le maximum de est :
- Le dispositif pourra donc ne pas affaiblir beaucoup le courant de travail et annuler le courant perturbateur. Mais, comme nous le verrons plus loin, il est très sensible aux variations de fréquence. De plus l’équilibre, en courant alternatif, n’est jamais parfait, car on ne peut équilibrer une résistance ohmique, au moyen d’une impédance d’égale valeur; il y aura toujours entre elles une différence de phase.
- D’après l’auteur un courant alternatif allant de A vers B sera sans action sur l’appareil M placé dans la branche CD. Au contraire, le pont n’est
- (A suivre.)
- Devacx-Charbonnei..
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N# 11.
- 250
- POLICES EXCEPTIONNELLES ET CAHIER DES CHARGES :
- CONFLIT ENTRE ABONNÉ ET DISTRIBUTEUR
- JUGEMENT DU TRIBUNAL CIVIL DE MGNTLUÇON DU 22 JUIN 1913
- L’abonné qui a accepté une clause avantageuse pour lui, non prévue au cahier des charges, ne peut pas demander dans la suite, à cumuler le bénéfice de sa police et celui qui résulterait pour lui des stipulations du cahier des charges. Telle est une vérité très raisonnable qui a été affirmée parle tribunal civil de Montluçon, jugeant commercialement, le ii juin igi3 dans les circonstances suivantes, entre la Société hydroélectrique de la Sauldre et M. Paillard-Lebleu (*).
- M. Paillard-Lebleu avait souscrit, le 15 décembre >907, un abonnement de cinq ans, pour 17 lampes, au prix de o fr. 85 l’hectowatt-heure ; mais il avait demandé :
- i" De ne payer la redevance minima que pour i5 lampes au lieu de 17 et seulement au prix de o fr. 75 par lampe : soit au total 11 fr. 25 ;
- 2° Une location mensuelle des appareils de o fr. 20 par lampe pour 17 lampes et de 1 fr. 5o pour le compteur: soit 4 fr. 5o.
- Or, 'ces clauses n’étaient point celles portées au cahier des charges qui étaient les suivantes :
- D’après l’article 17 de ce cahier, le minimum de consommation mensuelle était de 1 franc par lampe ; et chaque lampe devait être soumise à ce minimum, tandis que M. Paillard-Lebleu ne payait que pour i5 lampes tout en en possédant cependant 17 ; de plus, cet abonné avait stipulé et obtenu que la fourniture des lampes lui serait faite gratuitement, tandis qu’au contraire le même article du cahier mettait à sa charge l’achat des premières lampes à raison de ko fr. 60 Tune.
- Il était donc nettement en marge des conditions générales imposées à tous.
- Mais, quand son abonnement fut fini, il s’avisa de revoir le cahier des charges, et y lut que tout abonné souscrivant un abonnement pour cinq ans,'à concurrence de cinquante bougies, pour-
- (•) Le texte de ce jugement a été reproduit par la des Cône., année »c)i3, novembre, page 4»5.
- rait demander une installation gratuite, tant intérieure qu’extérieure, sans payer d’autre location que le compteur ; il réclama donc :
- t° i5 francs qu’on lui avait fait payer pour le branchement extérieur ;
- 20 180 francs représentant la location des appareils, prétendant qu’il avait le droit d’exiger le tout gratuitement.
- La Compagnie lui répondait : « Nous vous avons consenti un abonnement exceptionnel, non prévu au cahier des charges, puisque, comme il a été dit ci-dessus, vous aviez une redevance minima, améliorée de 0 fr. 25 par mois et par lampe, et que vous n’avez pas même fourni vos lampes. Vous ne pouvez réclamer à la fois le bénéfice du contrat et celui du cahier des charges. »
- Telle était la position des parties en discussion quand l’abonnement arriva à terme. Paillard-Lebleu ne signa pas de nouvelle police, et cependant, par complaisance., du 25 décembre 1912 au 18 février 1913 le courant lui fut laissé : à cette dernière date, la Compagnie qui n’avait entre les mains aucun engagement signé par l’abonné déclara qu’elle lui couperait le courant, ce qu’elle fit le 18 février igi3, en réclamant ce qui lui était dû pour janvier (32,65) et pour février (17,35), soit cinquante francs en tout.
- Cette interruption de courant déclancha le procès et l’assignation de Paillard Lebleu en paiement :
- i° De ce qu’il estimait devoir lui être restitué d’après son système exposé plus haut ;
- 20 De la somme de 1 5oo francs pour le préjudice causé, par certaines interruptions de courant, pendant le cours de la police ; et surtout pour l’interruption définitive de février 1913.
- Immédiatement la Compagnie, en demandant que l’abonné ffft débouté de toutes ses prétentions, réclama ses factures non payées de janvier et février, et une somme de 115 francs représentant à certains mois l’absence de paiement du minimum de consommation mensuelle.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 251
- i° Sur la réclamation de l’abonné, relative à la restitution du branchement et de la location des appareils.
- Le tribunal, après avoir résumé le^ contrat accepté par les deux parties, s’exprime ainsi :
- « Attendu que les conditions ont été acceptées par Paillard-Lebleu, en pleine connaissance de cause, et de propos délibéré ; que cela est si vrai qu’il a exigé une modification du tarif de la redevance minima qui est prévue à l’article du cahier des charges, que le tarif, qu\ est de i franc par mois et }aar lampe, a été ramené sur ses ins-' tances à o fr. 75 ; qu'il est de doctrine et de juris-prudance constantes que les conventions font la loi des parties pourvu qu’elles ne soient pas contraires aux lois et auxbonnes mœurs; attendu que, dans le cas présent, les conventions intervenues, à la date du a3 décembre 1907, entre les parties en cause doivent être tenues pour valables ; qu’il paraît bizarre que le sieur Paillard-Lebleu qui a tenu à se soustraire aux exigences du cahier des charges précité notamment de l’article 17 invoque maintenant les conditions qui lui paraissent avantageuses; attendu qu’il doit être appliqué tout l'un ou tout l'autre, c’est-à-dire la police ou le cahier des chaiges;
- « ... Attendu que, vu les conditions spéciales et avantageuses qui lui ont été consenties, il semble juste que la Société lui ait perçu une somme de i5 francs pourl’embranchement, chose qu’elle peut s’abstenir de faire pour un abonné payant la redevance minima de 1 franc prévue au cahier des charges. «
- u» La demande en dommages-intérêts pour interruption de courant.
- Le tribunal estime qu’il y a lieu de distinguer dans ce chef deux demandes, qu’il déclare d’ailleurs également mal fondées : tout d’abord, une demande de dommages-intérêts pour interruptions passagères; sur ce point, le fait de ne pas s’être plaint au moment opportun constituait déjà pour le sieur Paillard-Lebleu une mauvaise situation; déplus, il était prouvé qu’à ce moment la rivière de la Sauldre avait subi des crues considérables, et qù’enfin — et surtout — d’après les renseignements de la cause, l’abonné paraissait déjà avoir accepté des compensations offertes par la Compagnie. Quant à l’interruption définitive de courant, le tribunal paraît avoir admirablement raisonné ; et il faut l’en féliciter, car les juges comprennent générale-
- ment très mal ces questions : sous prétexte qu’ils sont eux-mêmes abonnés, et par conséquent très mécontents qnand le courant vient à leur manquer, ils admettent difficilement qu’une compagnie supprime le courant, même quand elle n’esl pas payée. Or, dans l’espèce, il était évident que le contrat était fini, et que les parties étaient en désaccord sur le mode de renouvellement; dans ces conditions la fourniture n’était pas due par la Compagnie, qui était en droit d’exiger, ou une signature sur une convention conforme au cahier des charges, ou bien la continuation de la police précédente : les discussions, en réalité, étaient iin équivalent bien formel à tout préavis.
- Sur ce point, encore, le tribunal a eu une attitude très sage : prévoyant l’avenir, et supposant que les parties litigantes allaient pendant longtemps se regarder, pour employer l’expression vulgaire, comme des chiens de faïence, il a indiqué, dansson jugement, quel serait le régime du contrat:
- « Attendu enfin, dit-il, que, pour trancher le différend qui existe entre les parties au sujet d’un réabonnement, le tribunal croit devoir décider que le sieur Paillard-Lebleu 11’aura qu’à se conformer au cahier des charges en se considérant comme nouvel abonné, du fait que, par sa mauvaise volonté, il a laissé couper le courant.
- 3° Sur la demande reconventionnelle de la; Compagnie en paiement d'une somme de 115 francs représentant le manquant, Ù certains mois, clu minimum de consommation mensuelle.
- C’est sur ce seul point que la Compagnie électrique succombe; le tribunal soucieux de juger en équité, et peut être désireux de ne point tout accorder au même plaideur, a dit que ce manquement dans le paiement du minimum coïncidait justement avec des mois où la Compagnie avait fait un mauvais service, soit par des intermittences d’éclairage, soit par un voltage extrêmement faible fourni par l’usine.
- Mais c’est là un point de détail : le grand principe qui se dégage de la décision du tribunal de Montluçon c’est que l’on ne peut cumuler lés avantages spéciaux d’une police non prévus au cahier des charges avec les avantages spéciaux du cahier, et que l’on 11c doit réclamer, comme l’a dit le tribunal, que « tout l’un ou tout l'autre ».
- Paul Bougàult,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 11.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Sur le tracé des aubes d’une turbine hydraulique dans laquelle la pression décroît linéairement le long: des trajectoires relatives des filets liquides. — J. Dejust.
- ou
- Si dans une turbine hydraulique la pression p décroît linéairement, on peut écrire, en désignant par S la longueur de la trajectoire relative d’une molécule,
- dp * T,
- -y- = const. — K. a S
- Si p représente la pression à l’entrée de la couronne mobile, p' la pression à la sortie, etjw, la pression en un point intermédiaire M situé à une distance S< de l’origine de la trajectoire, l’équation différentielle précédente donne, en l’intégrant de o à S,,
- P —Pi —
- (.P ~P') a.
- ---5--- tu,
- d’où, en désignant par et la densité de l’eau,
- P-PJ = (P ~ P'\ Ë_'.
- ra \ n /S
- Si cette relation est satisfaite, la condition d p
- -j{^ = const. l’est aussi. Il faut donc s’arranger
- pour qu’en un point quelconque, M, de la face agissante de l’aube, auquel correspondent les valeurs ut et S/ la vitesse relative de l’eau ait une valeur wi satisfaisant à cette relation.
- Or “ *1^ représente la charge en
- hauteur d’eau transformée en travail dans la turbine; on peut l’exprimer en fonction de la hauteur de chute4H réduite de toutes les pertes entre le niveau d’amont et le niveau d’aval. Si Hi est cette hauteur de chute réduite, on peut écrire :
- P —P
- ET
- t> représente le degré de réaction de la turbine.
- S-
- En posant &t — & , la rotation (i) devient
- La perte de charge dans la couronne mobile ayant pour expression Y)*, qu’on peut admettre comme étant proportionnelle à la longueur de
- Si
- l’aube, on peut représenter par yj, — la perte de
- charge le long de la partie Si de la trajectoire considérée.
- Si w et Wi sont les vitesses relatives à l’entrée et au point M, u et ut les vitesses de rotation aux mêmes points, le théorème de Bernoulli appliqué au mouvement relatif entre ces deux points^donne la relation
- w? — wt
- U? - « . p
- —~r —
- Pi
- S,
- wP — w2
- Ut2 U
- + ^-H,
- (»)
- et permet de calculer la vitesse relative au point M.
- Supposons que la face agissante de l’aube ait été déterminée par la méthode que nous avons indiquée dans une Note précédente, c’est-à-dire en se donnant une série de trajectoires relatives et en cherchant l’orientation des éléments de la surface, le long de ces trajectoires, de manière que ces éléments soient normaux à la résultante des forces réelles et apparentes qui agissent dans le mouvement relatif de l’eau.
- Supposons aussi la massç liquide circulant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 11 Mars 1916.
- entre deux aubes consécutives partagée en n filets rectangulaires contigus de même débit, dont les lignes moyennes correspondent à des trajectoires relatives et dont la section droite en un point quelconque de la trajectoire a pour base, b, la demi-sbmme des intervalles qui séparent celle-ci de ses deux voisines, et pour hauteur, l, la distance du pointa l’aube voisine.
- La formule (2) permettra de calculer la vitesse relative wt en un point quelconque des trajectoires, puis, connaissant le débit q d’un filet, on
- déterminera sa section «ia = — et son épais-
- On obtiendra ainsi l’intervalle qui doit exister entre deux aubes consécutives pour que la pression varie linéairement suivant les trajectoires des molécules liquides.
- (Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, 17 février 1916, note de M J, Dejust, présentée par M. Emile Picard.)
- Utilisation des déchets d’énergie pour la fabrication de la glace.
- La fabrication de la glace réprésente, pour les usines d’électricité, un excellent débouché ; cette industrie a besoin, en effet, d’énergie pendant l’été, au moment où les usines d’électricité ont leur charge minima. Il est facile de constater qu’une fabrique de glace de production moyenne rémunère facilement son capital même si la vente de glace n’est pas faite directement à la clientèle, mais par un intermédiaire. L’E. T. Z. donne à ce sujet quelques renseignements intéressants.
- Pour arriver à augmenter le rendement d’une distribution d’énergie électrique, l’exploitantdoit chercher aussi bien à abaisser son prix de revient qu’à s’assurer une clientèle susceptible d’utiliser ses déchets d’énergie, c’est-à-dire l’énergie qui reste disponible en dehors des heures de forte charge, qui sont, en général, les heures d’éclairage. On constate une tendance de nombreuses usines à s’adjoindre la fabrication de la glace pour améliorer leur rendement; c’est une des industries qui s’adapte lé mieux, grâce à son élasticité, aux variations de charge d’une usine d’électricité et elle a de plus l’avantage de fonctionner à son maximum en été, au moment ou la
- charge de l’usine atteint son minimum brenses installations ont d’ailleurs fait leurs preuves à cet égard.
- La glace est surtout utilisée pour la conservation des aliments et des denrées; aussi est-il absolument nécessaire d’avoir de la glace en quantités suffisantes pour répondre largement à toutes les demandes de la clientèle. La guerre a fait ressortir encore davantage l’utilité de la conservation frigorifique des denrées.
- Il existe de nombreux systèmes de machines à glace ; ce sont tout d’abord les machines à l’ammoniaque, acide carbonique et acide sulfureux. Parmi les appareils à ammoniaque, il faut encore distinguer entre les machinés à absorption et les machines à compression ; les premières ne sont intéressantes que si on dispose de vapeur comme source de chaleur, et ne sont que d’un usage restreint. Les plus répandues sont les machines frigorifiques à compression, qui fonctionnent sans aucun danger et à des pressions normales (2 kilogrammes du côté'aspiration et 8 à 12 kilogrammes du côté compression).
- La machine à compression se compose du générateur de glace, du compresseur etdu condenseur’; l’ammoniaque liquide qui arrive du condenseur se volatilise dans un serpentin placé dans le générateur et, à cet effet, absorbe la chaleur du mélange réfrigéran t. L’ammoniaque passe ensuite dans le compresseur qui le chasse dans le condenseur où il est à nouveau liquéfié et prêt à reprendre un nouveau 'cycle.
- Le tableau ci-dessous donne les principales caractéristiques des machines frigorifiques utilisables dans l’industrie électrique.
- La figure 1 représente l’installation d’une fabrique de glace de moyenne importance.
- On peut se baser, en général, pour établir le projet d’une fabrique de glace, sur une utilisation annuelle de l’énergie de 4 5oo heures environ. Pendant les mois d’été ï’üsine fonctionnera près de 24 heures par jour tandis que son exploitation sera presque suspendue en hiver. La figure 2 représente la production d’énergie d’une usine électrique, avec la part d’énergie consommée pour fabriquer de la glace.
- Les deux usines de Steglitz et Oberhausen se basent sur un coût du courant de 7 cent. 5 par kilowatt-heure, et sur une dépense de 12 cent. 5 par mètre cube d’eau potable et 3 cent. 75 par mètre cube d’eau de réfrigération. On peut esti-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 11.
- mer à 3 fr. 7$ environ, (charbon à 18 fr. 5o la tonne) le coût de 1 000 kilogrammes de vapeur employée pour détacher les blocs de glace de leurs cellules ; 2 kilogrammes de vapeur sufïi-
- ïntérêts.
- Amortissements.
- 5 % 6 25o fr.
- 10 % 8 460 »
- 2 % 680 »
- i5 390 fr.
- Tableau 1. — Fabrication de la. glacé au moyen de Vélectricité.
- Production en kilogramme par heure 25o 37u 5oo I OOO 1 1 5oo 2 ooo
- Production journalière en demi-quintaux pour une
- marche de vingt-quatre heures 120 180 240 480 720 960
- Rendement nécessaire des machines frigorifiques
- en calories/heures 35 000 5n 000 60 000 120 OOO 180 ooo 240 ooo
- Puissance totale de l’installation en HP effectifs... *9 25 31 55 75 9S
- Energie nécessaire en kilowatts 18 23 28 *9 65 82
- Consommation d’énergie en kwh par demi-quinlal 3,6
- de glace 3 ,07 2,8 2,45 *7 2, o5
- Consommation annuelle en kwh 81 000 io3 5oo I26 000 220 500 292 5oo 369 ooo
- Consommation d’eau ^ Condenseur à réellement. 5 ,2 7 ,5 9, 5 18, 5 28 37
- de réfrigération en „ immergé m3 par heure, \ 0 1 I ,25 .,5 2,5 k 5
- Coût approximatif de l’installation complète y com-
- pris les isolements des machines et tuyaux, en fr. 35 000 41 000 .O c t>. •sT 7ÎT000 100 ooo 128 ooo
- Coût approximatif de l’installation électrique avec
- ses accessoires, en francs 5 Goo 5 900 7 200 9 600 10 800 0 c
- Dépenses annuelles de matières (ammoniaque, 56o
- huile, sel, joints, etc.), en francs 5oo 625 860 940 1 0G0
- Superficie des bâtiments de l’usine y compris un 230
- dépôt déglacé, en mètres carrés 210 25o 270 280 3oo
- Coût des bâtiments et fondations, y compris un
- dépôtde glace, en francs 28 000 3o 000 0 0 M 34 ooo 35 ooo 38 ooo 1 1
- Remarques.
- i° La consommation d'énergie est calculée pour l’installation entière y compris les transmissions mais non compris les pompes d'alimentation.
- 20 La consommation de courant est égale à celle de l’énergie multipliée par un certain coefficient moyen.
- 3° Les chiffres ont été calculés pour une température moyenne de l’eau de io°G. Ils augmentent de 4 % pour toute élévation de température de i°G.
- 4° En cas de pénurie d’eau, l’emploi de condenseurs par ruissellement devient indispensable; leur rendement dépend de l’air ambiant et leur consommation d’énergie est en moyenne de 5 % plus élevée qu’avec lesappareils ordinaires.
- 5° Les prix ci-dessus sont estimés pour matériel transporté à 100 km au maximum, montage compris.
- 6° L’utilisutien annuelle est estimée 5 4 5oo heures.
- sent pour détacher 5o kilogrammes de glace.
- Le prix de revient de la glace, pour une production horaire de 1 ooo kilogrammes, s’élève, à :
- A. — Intérêt 5 % et amortissement (10 % pour les machines et 2 % pour les bâtiments).
- Francs. \
- i° D’après le tableau I, le coût de
- l’installation serait de 75 ooo-f-9600 .84 600
- 20 Bâtiments.......................... 34 000
- 3° Travaux accessoires, imprévus. . . 6 400
- B. — Dépenses d'exploitation pour k 500heures d'utilisation.
- Francs.
- i° Energie 220 5oo kwh à 7,5 cts. .. 16 540
- 20 Eau de consommation :
- ioookgx45ooh+io% =5ooom3ài 2,;*> 625
- 3° Eau de refroidissement :
- i8,5 m3 X 4 5oo h X 3,75 cents... . 3 12$
- 4° Vapeur :
- „ 1 000 kg
- 4 5oo X —x 2 i8olà3 fr. 75. 675
- 5° Frais généraux (d’après le tableau I).......................... 860
- ia5 000
- ai 8*5
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 255
- C. — Service de F usine.
- Le service de l’usine demande un personnel très restreint; il suffit d’avoir un mécanicien à l’année, les autres services pouvant être assurés par le personnel de l’usine électrique à ses moments perdus.
- Francs.
- ï° Un mécanicien................... a »5o
- a0 3 hommes pendant aoo journées
- de 3 heures à 5o centimes.. ..... 900
- 3° 2 hommes pendant 100 journées
- de 3 heures à 5o centimes........ 3oo
- 3 45o
- La production atteindrait d’autre part 1 000 kilogrammes par heure pendant 4 5oo heures, soit 4 5oo tonnes de glace par an, ce qui donne un
- . , . , 45 000 ...
- prix de revient de ---- = 1 iranc par quintal
- 1 45 000 * H
- ou 1 centime par kilogramme de glace.
- Ce prix de revient est calculé assez largement pour tenir compte de tous les imprévus.
- Il y a lieu, bien entendu, de proportionner l’importance de l’usine aux besoins de la population, pour utiliser le mieux possible les machines à glace.
- Fig. 1. — Installation d’une fabrique de glace.
- D. — Administration.
- L’administration peut être assurée par celle de l’usine électrique; supposons qu'à titre d’indemnité, on attribue au personnel une somme
- de 1 000 francs par an.
- Fra ncs.
- A. Intérêts et amortissements...... i5 3go
- B. Dépenses d’exploitation............ 21 8a5
- C. Service de l’usine.................. 3 45o
- D. Administration...................... 1 000
- '41 665
- Imprévus (assurances, impôts, etc.). 3 335
- 45 000
- On arriverait à réaliser encore une' certaine économie en dirigeant l’eau de refroidissement (rubrique B/3) sur le condensateur des machines à vapeur où elle serait utilisée.
- Le prix de 1 centime par kilogramme de glace est un prix moyen; il s’abaisserait dans de grandes installations et serait un peu plus élevé pour une production limitée.
- Il reste à examiner la question du prix de vente de la glace ' : ^ frais de manutention et de
- livraison. Une usine <1 J'ctriciH p, en général, tout ^avantage à vendre sa production de glace à
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- 256
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2* Série). — N° 41.
- un intermédiaire qui se charge de rechercher les clients et de débiter la glace. Le prix de vente varie très sensiblement suivant les régions. Il pourra être par exemple de i fr. 20 le quintal métrique, correspondant à lin bénéfice de 20 centimes par
- 5S0000
- 500000
- 300000
- Fig. a. — Production d’énergie et courant consommé par la fabrication de la glace.
- 100 kilogrammes ou 9000 francs par an, ce qui assurerait un dividende complémentaire de 7,2 % aux capitaux investis dans l’affaire.
- A ces bénéfices s’ajoute, d’autre part, la consommation d’énergie qui, au prix de 7 cent. 5,
- représente pour l’usine un bénéfice de 2 cent. 5 environ par kilowatt-heure, soit, pour 220 5oo kilowatts-heure, environ 5 5oo francs.
- Le bénéfice total atteindrait par conséquent : 6 25o -j- 9 000 -f- 5 5oo = 20 750 francs,ou plus de 17 % des capitaux investis, sans compter les avantages indirects qu’il est impossible de chiffrer.
- Le prix de vente en gros, sur lequel nous nous sommes basés, de 1 fr. 20 par quintal de glace est d’ailleurs susceptible d’être majoré dans de fortes proportions suivant les régions, car le prix de vente aux consommateurs est sensiblement plus élevé.
- Les dépenses pour la manutention de la glace, recherche de la clientèle, bureaux et frais généraux, peuvent être estimés à environ 10 à i5 centimes par quintal.
- Les frais de transport et de livraison aux consommateurs sont de 20 à 3o centimes par quintal y compris l’intérêt et "l’amortissement du matériel. Les voitures ordinaires à un cheval pour le transport de la glace peuvent contenir 90 à 100 blocs de 25 kilogrammes (environ 2 5oo kilogrammes) et font deux voyages par jour. Dans une grande ville, la livraison de /J 5oo tonnes do glace par an exigerait l’emploi de /j voitures (car une partie de la glace est enlevée sur place par l’acheteur), ce qui représente un capital de 10 000 à i5 000 francs. L’entrepreneur qui se chargerait de la livraison de la glace réaliserait certainement un bénéfice intéressant.
- Les quelques chiffres ci-dessus montrent l’intérêt qu’il y a pour les usines d’électricité à s’adjoindre la fabrication de la glace artificielle.
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- 14 Mars 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TRACTION
- Traction électrique par courant continu 5 000 volts.
- L’i.îilisation du cornant continu pour l’élec-trificition des grandes lignes de chemins de fer est liee r la possibilité d’alimenter les locomotives avec une tension suffisamment élevée pour diminuer l’intensité du courant absorbé et, par suite, la section et le coût de la ligne d’alimentation.
- renforcement de l’isolement des moteurs à 600 et 750 volts et leur connexion en série de deux, l’on a pu porter la tension d’alimentation à 1 200 et 1 5oo volts. Tontefois, pour pouvoir desservir un réseau assez étendu sans augmenter, outre mesure,les dimensions des conducteurs de la ligne de trolley, l’on ne pouvait guère obtenir des locomotives d’une puissance supérieure à 5oo ou 600 chevaux. Cette solution n’était évidemment pas acceptable pour un chemin de
- Fig. 1.’— Automotrice à courant continu 5 000 volts.
- Cette solution est aisée en courant alternatif, car l’emploi de transformateurs slaticpies permet l’alimentation des locomotives à une tension très élevée tout en utilisant des moteurs à basse tension.
- En courant continu, au contraire, par suite de l’obligation dans laquelle on se trouve d’alimenter directement les moteurs par le courant de la ligne de trolley, la construction de ces derniers est particulièrement délicate. Par le
- fer. En effet, si l’on prend comme base la puissance moyenne des locomotives à vapeur actuelles, on peut évaluer à 3 000 chevaux la puissance nécessaire pour une locomotive électrique destinée à remorquer les trains de grandes lignes.
- La tension de 1 5oo volts était donc tout à fait insuffisante. Les Sociétés de constructions électriques ont cherché à réaliser des équipements fonctionnant sous 2 400 et 3 000 volts. A ce sujet,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). —N° 11.
- il est intéressant de noter les résultats satisfaisants obtenus sur les lignés du Chicago Mihvaukee, sur lesquelles fonctionnent des locomotives de 34 'io chevaux, alimentées en courant continu à la tension de 3 ooo volts.
- On a été conduit, pour l’alimentation de ces locomotives, à utiliser une ligne caténaire à deux
- des sous-stations, tout en conservant à l’ensemble un bon rendement pour un prix d’établissement raisonnable.
- La première expérience a compris la construction de deux moteurs à i 400 volts et de l’équipement de contrôle approprié. Cet équipement a été monté sur une voiture et essayé sur la voie
- Fig. a. — Ligne aérienne à 5 ooo volts.
- conducteurs en parallèle. L’emploi d’une tension plus élevée aurait permis de n’uliliser qu’un seul fil de trolley, tout en obtenant une captation du courant satisfaisante.
- S’inspirant de ces considérations, la Westinghouse Electric and Manufacturing Company, de Pittsburgh, a étudié et construit un équipement pouvant fonctionner sous 5 ooo volts.
- Cette tension est assez élevée pour limiter le poids du cuivre de la ligne, ainsi que le nombre
- de service des ateliers de Pittsburgh dans le courant de l’année 1914. L’équipement était disposé pour la marche en série-parallèle sous une tension de 1 400 à 3 ooo volts au trolley. Ensuite, les deux moteurs ont été connectés d’une manière permanente en série et l’équipement alimenté sous une tension de 4 ooo volts au trolley. Cette tension a été graduellement élevée et l’équipement a finalement fonctionné sous une tension de 7 ooo volts.
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- â59
- Les résultats de ces expériences ont été tels que la Compagnie a décidé de remplacer cet équipement par unéquipement àquatre moteurs Sur les conseils du regretté M. W.-A. Foote et de M. Frank Silliman, qui sont reconnus comme les promoteurs de l’emploi des hautes tensions
- Jackson to Grass Lak( H 4 Miles u •< 5t. Johns S7.7 >>
- •* •*> Owosso * 70.2 ♦*
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- Fig. 3. — Schéma du réseau et tensions de service.
- pour les lignes de traction, M. J.-F. Collins, vice-président de la « Michigan United Traction Company », a accepté la coopération de la Westinghouse Company pour cette expériences et a mis à sa disposition, dans ce but, la ligne de Jackson Mich à Grass Lake et Wolf Lake pour permettre d’effectuer les essais en service.
- Cette ligne a une longueur d’environ 19 kilomètres et la section à haute tension est comprise entre la Page Avenue et Jackson.
- La voiture d’essai peut en outre fonctionner sous 600 volts à l’intérieur de la ville. L’isolement de la ligne aérienne a été renforcé. L’alimentation en courant continu est assurée par un redresseur à vapeur de mercure installé dans une sous-station à Grass Lake. L’équipement complet de la voiture comprend quatre moteurs de 100 chevaux avec leurs appareils de contrôle et les appareils accessoires. Le montage en a été effectué sous la direction de M. R.-C. Taylor, sous-directeur de la direction du matériel, sur une voiture de la « Michigan United Traction Company ». La voiture équipée pèse environ 36 tonnes métriques.
- Le i9r juin 1915, on a commencé les premiers
- essais après le service journalier régulier. Ces essais ont été poursuivis pendant plusieurs nuits et ont démontré que la voiture pouvait, sans inconvénients, être affectée aux deux ou trois derniers voyages entre Jackson et Lakes qui peuvent être effectués par une seule voiture.
- Depuis sa mise en service, cet équipement 11’a nécessité aucune modification et la voiture a fonctionné d’une façon satisfaisante malgré la variation de tension et de puissance.
- Si l’on remarque la notable augmentation de tension, dépassant les limites prévues, et les faibles dimensions des moteurs, le résultat de cet essai est tout à fait remarquable.
- Moteurs.
- A priori, les moteurs semblent constituer la partie la plus délicate de l’équipement. Pour pouvoir bénéficier de la majorité des avantages de l’électrification, il convient d’équiper les trains avec des automotrices multiples et non avec des locomotives. Par suite, tout système d’électrification qui a pour objet la traction de poids lourds doit être applicable sur des voitures à voyageurs.
- Sur une locomotive, il n’est pas difficile de
- trouver la place nécessaire pour la disposition des groupes de contacteurs et de volumineux moteurs à haute tension, tandis que le même problème devient d’une solution difficile sur des voitures à voyageurs, par suite de la nécessité d’obtenir un moteur ayant les dimensions de
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- Fig. 4. — Comparaison schématique d’un moteur tétrapolaire à courant continu (ioo volts et d’un moteur bipolaire double à courant continu a 400 volts.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXII (2- Série). — N» il.
- ceux adoptés sur les voitures interurbaines, sans dépasser les limites normales de poids, de prix et de dimensions.
- Pour ce motif, l’on doit tout d’abord examiner la question du moteur, car elle est la plus difficile à résoudre.
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- Fig. 5. — Moleu abipolaire double : collecteur et balais.
- Le moteur est du type bipolaire à deux induits et présente une construction avantageuse pour le fonctionnement à haute tension. L’emploi d’une armature bipolaire permet d’appliquer à un collecteur donné une tension double de celle qui serait appliquée à une armature tétrapo-laire. Le poids d’un moteur à deux armatures est inférieur à celui d’un moteur tétrapolaire de même puissance. Le nombre des bobines inductrices n’est pas supérieur à celui utilisé dans les moteurs tétrapo-laires, et les deux armatures peuvent engrener sur une même roue dentée. Les deux induits sont connectés en série de sorte que la tension aux bornes de chacun d’eux est réduite à une faible valeur. La forme du moteur prête d’elle-même à la réalisation d’un isolement particulièrement efficace. La construction mécanique est simple et robuste.
- deux armatures et les porte balais pour les garantir contre les mises àla terre. La faible intensité absorbée par ces moteurs (3o ampères par moteur de ioo chevaux) augmente la duréedel’isolement et ne nécessite que des balais de faibles dimensions. Ainsi, tout en ayant une excellente commutation, l’usure des balais et des collecteurs est faible, et, par suite, la poussière de; cuivre et de charbon qui en provient est peu abondante dans le moteur. Il est évident que le succès ou la faillite de l’expérience dépend de la conservation de l’isolement; seul le temps permettra d’apprécier cette qualité.
- Contrôle.
- Après les moteurs, le contrôle est la partie la plus importante de l’installation. En effet, les contacteurs doivent ouvrir et fermer, d’une façon satisfaisante, des circuits à haute tension et doivent être isolés de façon à pouvoir supporter, d’une manière continue, par tous temps, le maximum de tension par rapport à la terre. Afin d’augmenter la longueur et le nombre des coupures sans augmenter le nombre des contacteurs, chacun d’eux est à double coupure.
- Contacteurs pour haute tension.
- Ces contacteurs sont analogues aux contacteurs
- Les essais de ce moteur ont été aussi satisfaisants qu’il était permis de l’espérer La commutation s’effectue sans étincelles, la stabilité du moteur est parfaite et absolument exempte de flashes. On a prévu de larges isolements sur les
- électro-pneumatiques standard Westinghouse: des dispositions particulières leur permettent de couper des courants de faible intensité sous une tension élevée. L’idée directrice, dans le choix des contacteurs, a été d’obtenir un bon fonction-
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 261
- nement sur des circuits à haute tension avec une bonne répartition de l’isolement des appareils.
- La disposition adoptée pour répondre à ces deux conditions est remarquablement simple et robuste. Le châssis des groupes de contacteur est mis à la terre, et le câblage des contacts auxiliaires entièrement protégé afin de séparer complètement des circuits haute tension les circuits de contrôle et le manipulateur.
- Une des nouvelles caractéristiques de ces con-tacteurs est leur application d’un « coupeur
- composent d’une série de grilles assemblées dans des châssis isolés de la terre par un triple isolement et les uns des autres par un double ou triple isolement. Les résultats ont démontré que cette isolation convenait parfaitement.
- Dispositif de changement de tension.
- Etant donné que cet équipement doit fonctionner sous une tension de 6oo volts à l’intérieur de la ville de Jackson, l’on a prévu un interrupteur-inverseur qui connecte les quatre groupes
- Fig, 7. — Moteur bipolaire double à courant continu 2 400 volts.
- d’arc » constitué par une pièce en stéatite placée en avant des mâchoires de l’interrupteur dans l’espace où se forme l’arc. L’effet du soufflage magnétique allonge l’arc, et cette grande augmentation de longueur jointe au refroidissement de l’arc procure un fonctionnement tout à fait satisfaisant, et tout aussi sûr que celui des moteurs. Les circuits sont ouverts avec facilité, et, après fonctionnement, les lèvres de contact restent nettes.
- Résistances de démarrages.
- Cette partie de l’équipement fonctionne également sous la tension totale. Ces résistances se
- d’induits en parallèle. Cet appareil est constitué par deux interrupteurs-commutateurs tripolaires à double direction dont les contacts, montés sur des isolateurs en porcelaine, sont isolés dans l’huile. Ces commutateurs sont accouplés ensemble et peuvent être manœuvrés par un même levier. Un petit tambour, manœuvré simultanément, modifie les connexions des circuits de commande des contacteurs.
- Contacteurs pour basse tension.
- Un groupe de contacteurs a pour but de modifier les connexions des circuits de terre et des circuits auxiliaires de l’équipement. Ce groupe
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2« Série). - N» 11.
- est du type standard, de ceux utilisés pour les équipements de tramways, et ne mérite pas de description particulière.
- Inverseur.
- L’inverseur est du type standard électropneumatique pour deux moteurs; il inverse les connexions des inducteurs des moteurs. Afin de diminuer le travail des isolants, les inducteurs sont branchés du côté terre des moteurs.
- éliminé particulièrement des équipements de tramways dans lesquels l’on doit réduire au minimum les difficultés multipliées par l’emploi de la haute tension. Pour ce motif, tout l’équipement auxiliaire de la voiture à 5 ooo volts est alimenté sous i5o volts. La disposition adoptée est la suivante.
- Une batterie d’accumulateurs de i5o volts, à laquelle sont connectés les circuits auxiliaires, est insérée dans le circuit principal entre les moteurs et la terre. Par suite, te courant absorbé
- Fig. 8. — Groupe de contacteurs à 5 ooo volts.
- Appareils auxiliaires.
- On ne saurait méconnaître l’importance des appareils destinés à l’alimentation des circuits d'éclairage, de contrôle et du compresseur d’air.
- Lé plus petit moteur à haute tension est le dynamoteur employé sur les équipements à i 200 et i 5o.) volts. Dans son application au cas présent, l’on pourrait craindre des llashes et l’isojement et le bobinage de l’armature présenteraient de grandesdiflicultés. Ce dispositif qui a donné d’excellents résultats sur les équipements à i 200 et i 5oo volts n’est pas recommandable pour des équipements à haute tension et doit être
- par les moteurs traverse la batterie et la charge ou bien se dérive dans les circuits auxiliaires connectés à cette batterie.
- Au moyen d’un dispositif simple, le compresseur d’air est mis en circuit tant que le courant circule dans les moteurs. Il en résulte que la batterie n’a pas à assurer l’alimentation du moteur du compresseur et n’est pas parcourue par le courant intense du démarrage. La batterie n’a donc à assurer qu’un service peu chargé et peut être constituée par de petits éléments. Un limi-teur de tension à force contre-électromotrice, connecté en parallèle avec la batterie pendant les périodes de charge, évite les surcharges et
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- 11 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- les surintensités. La tension de la batterie est déterminée, pour chaque équipement, par la puissance requise par les circuits auxiliaires. Le courant moyen absorbé par les circuits auxiliaires, pour permettre une marge suffisante, ne doit pas excéder 8o % du courant moyen absorbé par les moteurs. L’emploi d’une batterie de i5o volts dans le cas présent indique que les circuits auxiliaires sont étudiés pour absorber 3 % de la puissance totale de la voiture.
- Conclusion.
- 11 est évident que l’expérience n’a pas été prolongée assez longtemps pour que l’on puisse formuler des conclusions définitives sur l’emploi du courant continu à 5 ooo volts pour les lignes de tramways.
- Toutefois, il convient de noter qu’à la date du i3 janvier 1916 cette voilure avait effectué un parcours total de 3a 707 kilomètres se répartis-
- Fig. g. — Montage.des appareils de contrôle et des résistances sous la voilure.
- Actuellement, le courant à haute tension destiné à l’alimentation de cette voiture est fourni par un redresseur à vapeur de mercure alimenté par du courant triphasé à 5o périodes. Les trois phases de cet appareil sont reliées en série afin' non seulement d’obtenir un courant plus constant mais en outre de répartir la charge sur les trois phases de la ligne d’alimentation. C’est vraisemblablement la première fois qu’un redresseur à vapeur de mercure est utilisé pour fournir une aussi grande puissance à une ligne à haute tension.
- sant en 5 ^65 kilomètres, sous 600 volts, et 26942 kilomètres sous 5 000 volts.
- Jusqu’à cette date, l’on n’a eu à enregistrer qu’un seul court-circuit dans un câble situé sur la voiture, occasionné par l’accumulation de neige et de glace. L’on peut donc admettre que cet équipement a fonctionné sans avarie depuis son montage.
- Les résultats obtenus par cette électrification sont donc très satisfaisants,et l’hypothèse de l’alimentation des tramways par du courantcontinu à 5 000 volts est donc devenue une réalité. — P. S.
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- ÛU
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2- Série). - N° 11
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- Les exportations françaises de matériel électrique.
- L’Office national du Commerce extérieur vient de faire paraître un opuscule extrêmement intéressant sur le commerce français en Angleterre et dans les colonies anglaises. Les indications qu’il contient
- méritent de retenir l’attention, et nous ne pouvons qu’engager tous nos lecteurs à se procurer ces documents.
- Nous trouvons, d’autre part, dans l’Electrical Rê-view, un article qui présente le plus grand intérêt sur cette question du commerce anglais en matériel électrique. Nous en extrayons le graphique ci-contre qui montre, d’une façon frappante, la différence entre les exportations allemandes et les exportations françaises de matériel électrique en Angleterre. Ce graphique est assez explicite par lui-même pour que nous n’ayons pas à le commenter. Il suffira d’y jeter un coup d’œil pour être effrayé de l’avance qu’avait prise l’Allemagne dans les fournitures de matériel électrique à l’Angleterre.
- Une autre conclusion en ressort immédiatement, c’est la place que les États-Unis d’Amérique ont prise dès la déclaration de guerre pour remplacer le commerce allemand. Il ne dépend que de la France de vs’assurer, à l’avenir, une grande partie de ces fournitures.
- Les achats allemands aux États-Unis.
- Un correspondant américain de l’Indépendance Belge signale ce fait caractéristique que des quantités colossales de machines agricoles et de tracteurs mécaniques achetés par les Allemands aux Etats-Unis sont actuellement chargés à bord de la plupart des bâtiments allemands internés dans les ports américains et entre autres sur le Kronprinz Wilhelm et YEitel Friedrich.
- Ces deux navires fraîchement restaurés ont repris leur aspect d’autrefois lorsqu’ils faisaient la navette entre Brême et l’Amérique. Leurs machines ont été remises à neuf, leurs chaudières remplacées par de nouvelles faitesàNew-Jersey. Les soutes sontpleines, et le jour où la paix sera signée, les deux vapeurs seront en état de reprendre la mer avec leur cargaison pour regagner leurs ports d’attache.
- De plus il est à retenir que la production entièic de plusieurs fabriques de machines agricoles et de tracteurs mécaniques a été retenue pour une année avec une faculté de renouvellement.
- Les Allemands ont aussi fait de grands efforts pour acheter aux États-Unis d’énormes quantités de cuivre à livrer à la fin de la guerre, mais les Américains ayant exigé un règlement immédiat, a5 ooo tonnes de cuivre électrolytique leur ont déjà été, dans ces conditions, livrées à Hoboken, Boston et à la Nouvelle-Orléans, où sont internés de nombreux navires autrichiens et allemands. Le prix, payé comptant, a été de 43o dollars la tonne.
- Cette information nous a paru d’autant plus intéressante à noter que dans ce même ordre d’idées le ministre du Commerce et de l’Industrie communiquait aux Chambres de commerce une note signalant que les Allemands se préoccupaient de constituer dès maintenant, des stocks de marchandises de première nécessité, dont les besoins seront considérables après la guerre et les cours très élevés, et invitait les industriels français à prendre toutes mesures utiles afin de se prémunir contre un accaparement possible.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année SAMEDI 18 MARS 1916. Tome XXXII (S* série), N° 12
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- DEVAUX-CHARBONNEL. — Le télégraphe et la traction monophasée (Suite)........ 265
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Etude des systèmes de distribution à haute tension. — J.-R. Béaud.............. 27'.!
- Télégraphe et téléphone
- Résultats obtenus en France par l'emploi'des lignes pupinisées. — M.-L. Cahex............ 278
- Des microphones et des contacts iriicroplio-niques. — Phof. P.-O. Pedeiisex............. 281
- Echos de la guerre
- Les chances du commerce des Etats-Unis sur les marchés du nouveau monde............. 287
- Brevets d’invention (liste)................. 288
- LE TÉLÉGRAPHE ET LA TRACTION MONOPHASÉE (Suite) ™
- AI. Devaux-Charbonnel, après avoir exposé dans les numéros précédents les troubles causés par la traction monophasée sur les lignes à courant faible, continue la description des dispositifs de protection. Il discute les appareils à transformateurs, dits de compensation, de MAI. Delcamp et Brou-quier, et un certain nombre de dispositifs de MM. Magunna et Maurice Leblanc; appareils très ingénieux, mais qui ont le défaut d’exiger des modifications importantes aux installations existantes.
- Dans un nouveau chapitre, l’auteur étudie les troubles apportés au fonctionnement des protecteurs par la variation de la fréquence fondamentale et la présence d’harmoniques supérieurs dans la courbe du courant de traction. Les appareils à résonance et à compensation sont particulièrement affectés; leur efficacité est notablement diminuée, de sorte que les appareils à impédances se trouvent être les meilleurs, surtout quand ils sont associés aux dispositifs à résonance appelés déchargeurs.
- ,§ 2. — DISPOSITIFS DE PROTECTION (Suite).
- Compensation.
- Le dispositif précédent, où l’on cherche à équilibrer le courant perturbateur, forme la transition entre les dispositifs à impédance et les dispositifs compensateurs dont nous allons maintenant parler.
- (<) Voir La Lumière Electrique, des 4 mars, p. 217 .et 11 mars 1916, p. 241.
- Pour ceux-ci, on cherche à équilibrer le courant parasite au moyen d’un transformateur, en faisant agir sur le récepteur le courant de la ligne et un courant induit.
- Appareil Delcamp. — Le plus simple, qui ait été essayé, est celui de M. Delcamp.
- Le courant issu de la ligne L traverse le primaire de transformateur T et un enroulement du récepteur R. Le courant secondaire induit parcourt le deuxième enroulement du récepteur.
- Il est facile de calculer le courant qui agira sur un récepteur. Soit h et i2 les courants dutrans-
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- 266 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 12
- formateur,. on aura d’après les équations B
- . (v, 4- y a) 4- v'a) 4- MW • v2 + V'„
- —yMcoe, =-. 4 (V, -f V'a) (V2 + V',*) + MW.
- Si le nombre des enroulements sur le récep-
- L
- r 1 www R
- T • ..J i pnrmt Srym).
- Fig. il. — Dispositif Delcump.
- teur R sont respectivement n et p, les ampères tours totaux seront
- m\ + pi,
- o\j p M ) V,‘+ V'a)‘
- Ces ampères-tours seront nuis si l’on a Va + V'a — W jp M = O.
- Il est à remarquer que cette équation est indépendante des constantes j du circuit primaire. Soient R2 et L2, R'a et L'a les constantes du secondaire du transformateur et du récepteur, on devra avoir
- R2 + R'a 4 oty (L2 -f- L'a — p M) — O.
- - Cette relation ne sera jamais satisfaite. Caron pourra choisir p etM de manière à rendre nul le terme imaginaire, mais on n’aura jamais
- R2 -f R'„ = o.
- Il conviendra donc de prendre des résistances très faibles et on aura, dans ce cas,
- a /, -j- p z2 = n ii
- Ri + IVq j
- •<>/ (La -)- L'a) ;
- 14
- Si d’ailleurs on choisit une constante de temps aussi grande que possible, par exemple
- R, _
- JJ 2
- 'amplitude des ampères tours sera
- ni 2 io
- et pourra être assez faible pour ne pas influencer le récepteur.
- Des essais ont été entrepris avec, l’appareil Delcamp. Les résultats ont étéintéressants, mais l’appareil n’a pas été retenu, parce qu’il obligeait à utiliser un relais. Il y a lieu de remarquer que les variations de la fréquence ne changent pas le réglage et quele fonctionnement s’améliore pour les hautes fréquences, ce qui est un précieux avantage.
- Appareil lirouquier. — M. l’abbé Brouquier à" présenté un appareil analogue, mais dont le primaire du transformateur est shunté par une résistance R3.
- Le calcul se fait d’une manière analogue et donne le résultat suivant:
- + pii ~
- n
- p j(ù M R 3
- (V3 + V'a) (R3 + V'a)-V'a2;
- Cette quantité sera nulle si les deux relations suivantes sont satisfaites :
- IL (R'a + Rj) + R'aR3 — w2L2L'rt = o n j L, (Rs.+ R'a) + L'(I (R, + R3) j - pMR, = o.
- Ces équations sont toujours indépendantes du circuit primaire. Elles montrent que les solutions sont nombreuses, car étant donné un récepteur, il y aura plusieurs façons d’y satisfaire.
- Ayant par exemple un récepteur à deux enroulements égaux n = p, et, se donnant le rapport de transformation du transformateur, on pourra déterminer R3 et L2 et par conséquent résoudre complètement le problème.
- Les résultats obtenus avec cet appareil ont été satisfaisants, mais il n’a pas été retenu parce qu’il oblige à employer des relais spéciaux. De plus, comme nous le verrons plus loin, il est sensible aux variations de la fréquence.
- D’ailleurs, d’une manière générale, les dispositifs à résonance intercalés sur le fil de ligne présentent un gros inconvénient. Les courants télégraphiques ne sont pas absolument continus, ils sont un peu assimilables à des courants alternatifs de faible fréquence. Les appareils embrochés sur la ligne et destinés à détruire l’effet des courants alternatifs seront donc toujours nuisibles au courant télégraphique.
- Appareil Lavallée — M. Lavallée a proposé un dispositif qui, à première vue, ressemble aux précédents. Il comprend un transformateur
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- 48 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 267
- toroïdàl, modèle téléphonique, dont le primaire est en série avec le Morse et le secondaire avec une résistance ohmique. Mais il ne produit pas à proprement parler une compensation, car il n’engendre pas dans le circuit môme du récepteur un courant qui combat le courant de trouble. Il agit plutôt à la manière d’une impédance Si on place en ligne, comme il a été fait quel-
- Fig. 12. — Dispositif Lavallée.
- quefois, une résistance R, on trouve que le courant parasite it. dans le Morse est. donné par l’équation
- (A + C) .(B + C) — fC + (o/M)2 .
- 6 ~ 13 — w/M '*
- en désignant par A B et C respectivement les impédances du circuit du Morse, du circuit du secondaire et de la ligne, et M le coefficient d’induction mutuelle.
- Les enroulements des circuits du transformateur sont égaux.
- La résistance en série avec le séeondaire est égale à celle du Morse.
- Ou trouve en effectuan lie calcul que le dispositif est équivalent à une self, qui serait le double de celle en série avec le Morse, et, à une résistance de quelques milliers'd’ohms, qui offre cette singularité d’être négative, c’est-à-dire que le courant est décalé en avant. Cette propriété est intéressante et pourrait être utilisée dans certains cas.
- Le dispositif de M. Lavallée rentre donc plutôt dans la catégorie des impédances. li a d’ailleurs donné de fort bons résultats aux essais, et peut être employé dans les mêmes conditions que les autres dispositifs à impédance.
- Appareil Hëbécourt. — Une disposition analogue a été proposée par M. Ilébécourl, pour améliorer le fonctionnement du Girousse. Un transformateur téléphonique Cailho (enroulements égaux R = 8o"’ L — ih) recevait au primaire le circuit du Girousse, au secondaire une résistance ohmique. L’effet produit est analogue à une augmentation d’impédance.
- Dispositifs divers.
- Il nous reste à examiner un certain nombre de dispositifs qui utilisent des principes tout différents et qui n’ont pas été retenus, bien qu’ils fussent en général efficaces, parce qu’ils obligeaient à modifier considérablement les installations existantes.
- Appareil Poulain. — M. Poulain a présenté un appareil qui insérait en circuit sur la ligne des soupapes électriques sèches A et B, formées d’aluminium et de sous-sulfure de cuivre. Le courant alternatif est arrêté par ces soupapes. Un condensateur C en dérivation, une self L en
- Fig-, i3. — Appareil Poulain.
- série, enfin un shunt S sur les relais complètent l’installation.
- Cet appareil a donné de bons résultats, pour des inductions moyennes. Il semble que les soupapes ne sont pas traversées par des courants de très faible durée, mais qu’elles laissent passer le courant continu de travail dont les signaux sont plus longs.
- Appareil Magunna. — M. Magunna a appliqué à la suppression des troubles l’appareil Merca-dier-Magunna qui emploie, comme courant de travail, des courants sinusoïdaux d’une fréquence unique produits par un électro-diapason et qui actionnent un récepteur monophonique. On sait que le récepteur est accordé avec une telle précision qu’on peut superpose'r, sur un même fil, is courants correspondant à des intervalles égaux, dans l’octave de 8oo à i 6oo vibrations par seconde, et que ces différents courants sont parfaitement triés à l’arrivée par les relais correspondants. Il était donc à prévoir que les courants parasites, qui ont des périodes bien différentes, seraient, sauf coïncidence assez rare, sans action sur les relais. C’est bien ce que l’expérience a montré.
- Le fonctionnement a donc été satisfaisant, mais l’appareil n’a pu être accepté, parce qu’il aurait fallu modifier trop profondément les installations existantes. Ceci a paru inadmissible surtout pour les bureaux de faible importance.
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- Vibreur Drouet. — Un essai du même genre avait été fait par M. Drouet au moyen d’un vibreur micro-téléphonique. La réception se faisait au son, dans un téléphone monophonique accordé. Malheureusement, nombre d’harmoniques supérieurs provenant des générateurs et des moteurs des trains venaient troubler l’audition. La lecture au son n’était possible qu’en dehors des périodes de marche des trains. Le courant de travail s’est trouvé trop faible.
- Appareils Leblanc. — Enfin, M. Maurice Leblanc a indiqué un certain nombre d’appareils dont nous ne décrivons que les principaux.
- Un premier procédé consiste à donner aux courants de travail une tension fort élevée, pendant leur circulation sur la ligne, tension supérieure à celle des courants parasites.
- Pour arriver à ce résultat, M. Leblanc emploie un transformateur C dont le rapport de transformation est égal à io. Le primaire, de résistance ioo environ, est monté dans le circuit local du manipulateur Morse A. Le secondaire est en série avec la ligne et a 7 000" de résistance.
- Le montage est conforme au schéma ci-dessous.
- Pi
- Fig. 14. — Appareil Leblanc.
- Une pile P de 80 volts donne au primaire un courant de 5oo à 600 milliampères. Ce courant n’est d’ailleurs qu’une impulsion qui parcourt la ligne avec une intensité de 5 à 10 m illis et donne à l’arrivée, dans un transformateur analogue, un courant de 20 à 3o millis. Le relais de réception est un relai Baudot B réglé à l’indifférence. Il reste dans la position donnée par le dernier courant reçu. Le courant de fermeture du départ le place sur butoir de travail, le courant de rupture
- le fait revenir au repos; les traits et les points sont ainsi correctement reproduits.
- Les premiers essais révélèrent que la perturbation statique était fort gênante. En effet, nous avons vu que la tension statique était beaucoup plus élevée que la tension magnétique. Quand la ligne est reliée aux secondaires des transformateurs, la liaison avec la terre présente une impédance très élevée, voisine de 100 000 ohms. Dans ces conditions la tension statique est voisine d’un millier de volts, alors que le courant de travail a un voltage inférieur. Pour diminuer cette influence statique on doit introduire en dérivation une résistance D de 8 000 ohms destinée à décharger la ligne.
- On évitait également l’influence des courants parasites toujours très faibles qui passaient à travers les transformateurs en ajoutant au relais une languette flexible et en faisant coller l’armature sur les noyaux. La résonance s’opposait aux vibrations rapides.
- Les essais furent très satisfaisants.
- Pour résoudre la question de la charge statique, on essaya un transformateur à plus faible impédance et qui n’avait que 1 5oo ohms de résistance au secondaire. Malheureusement, par temps humide, le fonctionnement de l’appareil devint défectueux. Étant donné le haut voltage employé, l’influence des pertes est, en effet, très grande. Pour y remédier, on dut songer à employer un transformateur de rapport de transformation plus élevé, et en même temps un courant beaucoup plus intense. On alla jusqu’à 3oo watts, avec 3,4 ampères sous 85 volts. Dans ces conditions, l’appareil n’était plus pra-' tique. Le modèle primitif aurait cependant pu rendre des services. Il n’a pas été adopté pour le même motif que les appareils précédents. Une solution plus simple avait été trouvée.
- C’est pour la même raison que d’autres appareils fort ingénieux qu’avait imaginés M. Leblanc n’ont pas été retenus.
- Pour les lignes bifurquées, il avait proposé un appareil à quatre noyaux polarisés.
- Pour les lignes ordinaires, nous ne pouvons omettre de citer un appareil très curieux qui utilisait le phénomène de la résonance mécanique. En plaçant en travers de la palette de l’électro-récepteur une tige longue et flexible, chargée de masses réglables à ses extrémités, et dont la période était égale à celle de courant, on réali—
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- sait un dispositif, vibrant énergiquement sous l’influence du courant de trouble, mais ayant des nœuds et des ventres. En réglant convenablement la tige, on pouvait arriver à n’avoir qu’une amplitude assez réduite au voisinage de la palette de l’électro et au moyen du ressort à boüdin obtenir que, pendant ses vibrations, elle ne touche pas le butoir de travail. Le récepteur était ainsi protégé contre les courants alternatifs.
- | 3. — VARIATIONS DE FRÉQUENCE
- Tous les dispositifs de protection ont une efficacité qui dépend de la fréquence du courant perturbateur. 11 est donc indispensable d’examiner quelle influence peut avoir sur leur fonctionnement la variation de la fréquence.
- Le courant monophasé, comme tous les courants industriels, n’est pas sinusoïdal, mais il présente une propriété particulière, quand il est utilisé à la traction. La période fondamentale, elle-même n’est pas constante. Elle baisse d’une manière très sensible quand la charge augmente. Elle peut rester très inférieure à sa valeur normale quand le débit croît d’une façon exagérée. Ceci se produit à certains jours de la semaine, ou à certaines époques de l’année, par suite d’un afflux momentané et exceptionnel de voyageurs ou de marchandises. Ceci se produit également en cas d’avarie dans les usines, quand le nombre des générateurs disponibles est devenu insuffisant. La période baisse alors que le débit augmente, deux circonstances qui ont une répercussion fâcheuse sur le fonctionnement des protecteurs.
- En dehors des variations de la période fondamentale, qui ne sont pas négligeables, nous devons aussi considérer les divers harmoniques qui accompagnent la sinusoïde de base, et qui, dans le cas de la traction, sont accompagnés de fréquences diverses constamment variables provenant des moteurs. Quand on écoute au téléphone sur Une ligne influencée, on suit facilement toutes les phases de l’exploitation. On perçoit nettement les bruits dus aux arrêts, aux démarrages, aux accélérations, à la mise en marche des organes auxiliaires, freins, etc. C’est qu’en effet tous les bruits produits dans le fonc-
- tionnement |des divers organes de la traction correspond à des vibrations, et à des courants variables de même période.
- Nous aurons donc à considérer deux variations différentes de la fréquence. La première pourra être considérée comme une variation faible de la période fondamentale, et s’introduira sous la forme de la différentielle rfo> de la pulsation. La seconde ne sera, au contraire, que rarement en rapport simple avec w. Néanmoins nous lui donnerons la forme mu, m étant un nombre qui ne sera entier que pour les harmoniques.
- Appareils à impédance. — Nous examinerons tout d’abord les dispositifs à impédance. 11 est clair que pour ceux-là la variation de la fréquence ne leur sera pas défavorable. Bien qu’elle diminuera un peu la self, si elle s’écarte sensi-• blement de la valeur de base, elle augmentera la réactance. Le courant perturbateur sera diminué alors que le courant de travail ne sera pas changé. Si donc le dispositif a été calculé pour résister à une force électromotrice donnée, tant que cette force électromotrice ne sera pas dépassée, son fonctionnement pestera correct, et c’est cette propriété qui rend ces dispositifs si avantageux qu’ils ont été préférés à tous les autres.
- Appareil Leblanc. — L’appareil Leblanc sera également peu influencé. Si on se reporte aux formules B données pour le transformateur, la force électrornotrice induite dans le secondaire est égale à
- Mo)/ Mw/ M /
- e,==_eVH=V« SR+oySL 211 L
- (0 'J~‘
- en désignant par e la force électromotrice perturbatrice en ligne. On voit que l’augmentation ü) tendra à augmenter la valeur de e2, mais jamais d’une manière bien importante, car les réactances sont toujours de beaucoup supérieures aux résistances.
- Appareil Magunna. — L’appareil Magunna sera sensible aux fréquences qui seront très voisines de la fréquence pour laquelle il est accordé. 11 ne sera donc troublé que dans des cas très rares. Mais ces cas se produiront certainement, car les périodes du courant de traction sont essentiellement diverses et variables. Il y aura donc des moments, probablement assez rares
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- LA LUMIÈRE ÈLECÎftlQÜL T. XXXÎÎ (2e Série}. — K° 4î.
- mais néanmoins à prévoir, où l’appareil fonctionnera mal.
- Mais les dispositifs qui seront particulièrement gênés seront les dispositifs à résonances.
- valeur aoo pour sa résistance effective. Dans les mêmes conditions, on aura
- = \f1 + (~J~) = /1 + (Lï4)2 = 3.3o.
- Variations de la période fondamentale.
- Considérons l’impédance de l’un de ces appareils
- u = V/n= + (»L-_Ly.
- Cette impédance, qui se réduit à R au moment de la résonance, prendra une valeur U'
- =\A’ + K“l - se) J=R v/-+(^)".
- pour une variation dut de la pulsation U' / / %dut \2-
- Û ~ V 1 \w*CrJ
- ... U'
- Le rapport — sera peu différent de l’unité si R
- est suffisamment grand.
- Appareil Girousse. — Ainsi pour le Girousse on aura
- Son impédance sera triplée. Le voltage alternatif que ce déchargeur pourra combattre se trouvera réduit au tiers d’après la formule (a).
- Prenons maintenant le bouchon Latour. Appelons u et u' les impédances instantanées à la résonance et à la pulsation w -j- dut, et U U' les impédances effectives. On aura les formules
- wL — y R
- wCR+ y(w2CL — i) wL— y R _
- u>CR -j-y\a(oc?uCL)
- wL — y R ut C R o)L — y R
- o)CR
- / , .aLrfw\
- v +J tJ
- U * / , /aL dut\2
- ü' = V +(—)•
- u . a L dut
- -, =3’ +J -R-
- On sait que ^ doit êtrè voisin de o,o3. Pour R
- une variation d’une unité dans la fréquence, on aura
- U
- Ü'
- = * ,°7-
- 11 — a5 ooo u — ioo C = 2 X io—6 ü ~ \/J .+ (il) = \/*+«7«>9* = C045.
- La variation ne sera que de 5 % , pour une variation d’une unité dans la fréquence. Si la marche des alternateurs est bien surveillée, cette variation sera assez rare et pourra en général être considérée comme lalimite des variations possibles. 11 passera à ce moment dans le relais Girousse un courant égal à 5 % du courant perturbateur. D’après ce que nous avons dit, l’appareil ne sera plus protégé si le courant est supérieur à 4 milliampères, ce qui correspond à un courantde trouble égal ou supérieur à 8o milliampères et à une force électromotrice de
- 3o X 2..100 X io~a — iG8 volts.
- S
- Déchargeur Latour. — Si nous considérons le déchargeur Latour, dont la résistance est faible, il sera beaucoup plus influencé. Admettons la
- Cette variation de l’impédance sera en général acceptable, et n’influence pas sensiblement sur la valeur du courant perturbateur. Le bouchon Latour jouira donc des propriétés des impédances en série.
- 11 nous reste à examiner les dispositifs Brou-quier et Delcamp.
- Dispositif Delcamp. — Pour le di spositif Del-camp la question est très simple. La formule (3) montre que le nombre d’ampères-tours du courant perturbateur n’est jamais nul, il est inversement proportionnel à la fréquence. L’appareil s’améliorera d’une manière générale quand la fréquence augmentera, comme le font les appareils à impédance.
- Appareil Brouquier. — Quant à l’appareil Brouquier, le courant perturbateur qui a un nombre d’ampères-tours nql au moment de la résonance, aura un nombre égal à
- 2 tt2LL2L'2<fü)
- p M R3
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2?1
- quand la pulsation variera de dm. C’est en so mme comme si la fraction
- 2/îL3L'2
- pMR3
- dm
- du courant parasite agissait directement sur l’enroulement du relais. Ce relais continuera à bien fonctionner si en appelant L le courant perturbateur et le courant alternatif qu’il peut supporter, on â la relation
- I,
- <
- pMR3
- 2 nL2L'2dm
- pour que le récepteur soit troublé, quand là charge augmente. Ce phénomène se produit quand le courant de trouble principal atteint 8o milliampères. A ce moment le courant dû â l’harmonique doit être à peu près lè vingtième du courant principal.
- Soit Et et E,„ les amplitudes des forces électromotrices correspondantes à|la fréquence principale et à l’harmonique m. En se reportant aux formules B, en remarquant que l’impédance du circuit de traction peut se réduire à une résistance ohmique R| et que l’impédance du circuit télégraphique est de la forme
- Harmoniques.
- Par harmoniques nous entendons les fréquences qui sont des multiples entiers ou non de la fréquence principale, mais qui en tout cas en diffèrent notablement.
- Nous poserons <ot mm et nous allons examiner les effets produits dans les différents appareils à résonance.
- Appareil Girotisse. — L’impédance du Girousse devient
- u=rV'+(£)‘ £-»•
- On aura :
- wME,
- R1R2 y/l + (^?)
- /«uME«
- U
- Comme L = 5o R = 2 ioo on aura environ
- u.-h y/,+ .(5^)*.
- Ce qui donne approximativement :
- Ï!_
- lam
- mE, y/, + (!£)'
- I; =K-
- Pour l’harmonique 3 en particulier,
- U3 = 6,5 R.
- Le courant passant dans le relais i2 sera une fraction du’ courant de trouble ix donnée par la formule
- ce sera les 9/10 environ du courant perturbateur total.
- On peut donc en conclure que, pour le protecteur Girousse, les courants dus aux harmoniques supérieurs traverseront le récepteur comme si le branchement de résonance n’existait pas.
- Il suffira donc qu’il existe dans la courbe du courant inducteur un harmonique important
- Comme au moment où le trouble se produit le rapport des courants est égal à 20 et que ce rapport est d’ailleurs constant et égal à celui des forces électromotrices, Ce résultat prouve que l’harmonique en question a fine amplitude égale au vingtième de celle de la fréquence fondamentale.
- Il y avait donc dans le cas cité plus haut un harmonique atteignant cette valeur. Le trouble s’est manifesté lorsque la force électromotrice principale induite a eu pour valeur
- e2 = 3 000 X 0,080 = 240 volts.
- Car l’ensemble, ligne et appareil, a une impédance voisine de 3 000 ohms.
- Déchargeur Latour. — Considérons maintenant le déchargeur Latour. Le courant parasite
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- 272
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). —N« 12.
- en ligne créé par l’harmonique E;« a pour valeur, /WtoMEm
- I m —.....——
- W'+("£-)’
- Ce courant a donc une valeur égale à celle d’un courant principal créé par une force électromotrice égale à celle de l’harmonique considéré. L’impédance du déchargeur sera
- wwME,« (uME,„ RiR23/tt 3 R4R2
- l’appareil donne une protection faudra qu’on ait
- E„,<
- Jî,
- 3 m'
- suffisante il
- Appareil Brouquier. — Pour l’appareil Brou-quier le nombre d’ampères-tours correspondant à l’harmonique m sera
- n (m2 — i) ü'LüL'a
- nlm - '---—---------< «I „
- p MR3
- U,„ = m U.
- Il en résulte que lé déchargeur, qui protège pour la période fohdamentale pour une force électromotricë pouvant atteindre une valeur Ej, ne sera efficace contre l’harmonique que si sa
- force électromotrice est inférieure à
- e,-
- m
- Ceci n’est pas tout à fait rigoureux parce que le récepteur'sera moins sensible aux courants d’ordre supérieur, mais ce résultat est acceptable en première approximation. Le déchar-gcur pourra donc se trouver en défaut à moins qu’il n’ait été largement calculé.
- Bouchon Latour. — L’impédance du bouchon Latour est donnée par la formule
- U=-
- s/ru-fw^L*
- *CR
- c,V'+(:
- o)3CL—i\2
- wCR
- si, comme c’est généralement le cas, Restnégli-geable devant wL. On aura pour l’harmonique m
- _______L_______ _ L
- / /;î2L2w2 3/nCR
- CRV, + -[r-
- U
- 3 m
- Le courant parasite produit par l’harmonique E„, sera relativement plus grand que celui produi t par la fréquence fondamentale. Si la force électromotrice maxima tolérable est E,, pour que
- U*
- U™ =
- si on désigne par I'„, le plus grand courant tolérable.
- Si par exemple ce courant est 4 milliampères, on aura pour E,„, en tenant compte de la valeur del-i, donnée plus haut, la valeur maximum
- E 4 X io-3 X 3pR1R8R3 no)2/n2l.2L'2 ’
- valeur qui se discutera suivant les données de l’appareil. La présence au dénomiuatëur du facteur /n2 (O2 montre que les harmoniques doivent avoir une valeur assez faible pour être tolérables.
- En résumé, les variations de la fréquence ont une influence très sensible sur le fonctionnement des protecteurs. Elle affecte peu les appareils du type à impédance, mais elle fait énormément varier l’efficacité des appareils à résonance ou à compensation.
- Ainsi le Girousse, qui pourrait efficacement protéger contre toute tension, si la fréquence était unique et stable, est généralement insuffisant dès que le voltage induit dépasse i5o volts. Le déchargeur Latour voit pour des raisons analogues sa puissance limitée à 5oo volts environ. L’appareil Brouquier n’a pas été suffisamment étudié pour qu’on ait pu se rendre compte des influences de l’instabilité de la fréquence, mais il est bien probable que, suivant la théorie, son fonctionnement doit être très irrégulier et souvent compromis, dès que le courant perturbateur est assez intense pour que les harmoniques prennent une importance appréciable.
- (A suivre.)
- Devaux-Chariionnel.
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- 18 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Étude des systèmes de distribution à haute tension. — J.-R. Bëard.
- Les transports d’énergie à haute tension existent depuis longtemps, mais depuis peu cependant l’énergie électrique est livrée directement sous cette forme au consommateur qui la transforme. Les avantages de ce système ont été reconnus etil tend à se généraliser de plus en plus.
- Non seulement le prix du transport de l’énergie électrique est moindre lorsque cette énergie est transportée à haute tension, mais il est ainsi possible à la station génératrice d’alimenter des sous-stations situées à des distances beaucoup plus grandes. Dans la présente note, il ne sera question que de courant triphasé, puisque c’est sous cette forme que l'énergie convient le mieux aux systèmes de distribution.
- *
- * *
- Un système de distribution bien étudié remplira les conditions suivantes :
- a) Sécurité tant au point de vue du personnel qu’au point de vue du public ;
- b) Convenance de l’énergie électrique fournie au but auquel elle est destinée ;
- c) Continuité du service.
- La première de ces conditions est essentielle caries accidents causés par les courants à haute tension sont presque toujours mortels.
- Les deux autres conditions ont un caractère commercial.
- L’énergie électrique, en effet, se trouve partout en compétition avec d’autres formes d’énergie et, si l’une des deux dernières conditions n’est pas remplie, son débit peut en être diminué. Ainsi, dans certaines industries, le prix de revient de l’énergie est négligeable par rapport aux pertes que causerait une interruption momentanée du service.
- Les interruptions du service sont généralement provoquées par la rupture des appareils, à l’étude, à la construction, et l’entretien desquels on devra donc apporter une attention toute par-
- ticulière. Aucun appareil n’étant à l’abri d’une détérioration on en limitera du moins les inconvénients aux environs immédiats du point accidenté.
- Les principales causes qui augmentent les frais généraux sont les suivantes :
- i° Intérêt du capital;
- a0 Frais d’entretien et amortissement;
- 3° Surveillance de la distribution;
- 4° Pertes d’énergie dans les lignes.
- Nous examinerons rapidement chacun de ces quatre sujets :
- i° Il y a un procédé de réduire les frais qui consiste à maintenir assez bas le taux de l’intérêt, ce qui n’est possible qu’avec un travail intense et suivi. C’est un argument de plus en fayeur de l’extension et de l’organisation de la superficie alimentée de façon à mettre les bénéfices de l’entreprise à l’abri des fluctuations.
- 2° Des frais d’entretien peu élevés correspondent à un amortissement faible car ils dépendent tous les deux de la résistance du matériel.
- 3" En plus des frais, la surveillance de la distribution présente souvent des difficultés, particulièrement dans les sous-stations statiques où le personnel est réduit et c’est une raison pour réduire cette surveillance au minimum. On peut y arriver en localisant l’effet des ruptures aux environs immédiats de l’organe accidenté; en outre, on réalise ainsi également la seconde condition relative à la continuité du service.
- 4° La réduction de la perte d’énergie dans les conducteurs entraîne une augmentation de capital et le point délicat consiste à trouver la balance convenable entre ces deux facteurs.
- Il est intéressant de noter que les caractéristiques essentielles du système ne sont pas incompatibles avec la réduction au minimum des frais annuels, car si cette condition entraîne une augmentation du capital, celle-ci est larges ment compensée par les économies qu’elle permet de réaliser d’autre part.
- Se basant sur les principes précédents, la pré-
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- sente note a pour but d’indiquer le matériel convenant le mieux et les moyens d’utiliser ce matériel dans les conditions les plus avantageuses.
- Nous diviserons cette étude en deux chapitres:
- I. — Points importants dans le choix des appareils :
- a) Canalisations principales.
- b) Distribution.
- II. -r- Méthode de meilleure utilisation des appareils.
- a) Détermination de la section économique des conducteurs.
- b) Recherche dù système de distribution donnant le meilleur rendement,
- c) Détermination de la tension de distribution.
- I. —r a) Canalisations piiincipales.
- Une note ayant déjà été présentée à l’Ameri-cap lpstitute of Electriqal Ingineers sur ce sujet, l’auteur se borne à de brèves considérations sur les conditions déterminant le choix entre les canalisations aériennes et souterraines. Les premières sont généralement sujettes à des ruptures plus fréqpentes que les secondes quoique pratiquement le rapport des ruptures dans les deux cas ait été trouvé égal à deux.
- L’avantage des canalisations aériennes réside dans leur faible prix de revient plus particulièrement aux hautes tensions ainsi que le montrent fr?
- 2SOO
- 100 ZOO 300
- Courant maximum par phase en empires
- t'jg. i.r frais annuels minimu par mille de ligne triphasée pour diverses intensités maxima de courant.
- les pourbes de la figure i. Pour les basses tensions et les faibles sections, l’avantage du prix est faible ; c’est pourquoi les canalisations souterraines sont alors préférables étant donné leurs autres avantages,
- Les canalisations aériennes présentent certains inconvénients qu’il convient de ne pas perdre de vue :
- a) Elles nécessitent généralement une autorisation de passage.
- b) La chute inductive de tension est beaucoup plus grande que dans le câble équivalent.
- c) Si la canalisation aérienne est reliée en parallèle avec un câble aucun d’eux ne peut fonctionner dans les conditions les plus économiques.
- d) Ils tendent à abaisser le facteur de puissance du système.
- a) Le premier de ces inconvénients consiste surtout dans la longueur des délais nécessaires à l’obtention des autorisations de passage.
- b) Tous autres facteurs restant égaux, l’inductance d’un circuit triphasé varie comme le logarithme de l’écarlement des conducteurs. Ce deuxième inconvénient est donc inhérent à la construction des lignes aériennes dans lesquelles il est essentiel d’éviter les contacts entre fils par la tempête, la neige, etc.
- Il est à noter que la chute de tension devient importante lorsqu’il s’agit de conducteurs à grande section. Dans ce cas, l’emploi de la canalisation aérienne entraîne ou une réduction du rayon d’action du système ou des dépenses supplémentaires de cuivre. Dans cerlains cas spéciaux, l’inductance des conducteurs aériens peut présenter des avantages. C’est le cas, par exemple, des installations de traction à courant continu alimentées par des convertisseurs ro-? tatifs.
- p) Si un câble et un conducteur aérien sont montés en parallèle, la haute inductance du com ducteur oblige le courant à se répartir inégalement entre les deux circuits. Ce fait empêche les deux circuits de fonctionner à la densité du courant la plus économique pour chacun d’eux; ' en outre, les pertes par résistance qui, comme on le sait, sont proportionnelles au carré du courant, sont plus grandes que si le courant était partagé également. De plus, par suite delà différence d’inductance des deux circuits parallèles, il existe un décalage de courant d’une phase entre les deux branches.
- Ceci résulte de ce que la somme arithmétique des courants dans les deux branches est plus grande que le courant total occasionnant ainsi des pertes additionnelles par résistance et une
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- réduction de l’intensité de courant admissible dans les circuits.
- d) Il est évident que le courant déwatté produit par l’inductance additionnelle d’une canalisation aérienne a un effet aussi nuisible que s’il était produit par le matériel du consommateur.
- I. —* b) Distiiibution.
- Les appareils de distribution remplissent plusieurs fonctions mais la principale est d’isoler les parties accidentées et, par suite, d’interrompre ou de prévenir les courants de court-circuit intenses.
- Le problème est donc d’une grande difficulté car il dépasse de beaucoup les limites du calcul mathématique et les déterminations expérimentales ne sont guère possibles.
- L’interruption d’un court-circuit intense ne saurait être mieux comparée qu’à la détonation d’un explosif et si l’interrupteur est mal étudié il s’ensuivra des détériorations sérieuses.
- La cause en est, non à la formation d’une grande quantité de vapeurs d’huile qui,mélangée à l’air, fait explosion au contact de l’étincelle, mais plutôt à la formation rapide d’une couche gazeuse à la surface de l’huile. Les interrupteurs de grande puissance sont aujourd’hui pourvus de matelas d’air et d’ajutages de ventilation qui ne suffisent d’ailleurs pas à diminuer la pression dans la cuve. Il est donc nécessaire ou de réduire l’intensité de l’explosion ou de construire l’interrupteur de façon qu’il puisse résister à cette explosion.C’est le premier procédé qui a prévalu.
- La construction actuelle tend donc à augmenter la vitesse de déclanchement des interrupteurs en diminuant l’inertie des parties mobiles et accélérant leur mouvement par l’action de puissants ressorts. Des essais ont également été faits pour utiliser la force magnétique créée par le courant, ce qui aurait l’avantage de donner un déclanchement d’autant plus rapide que le court-circuit est plus fort.
- Le moyen le plus simple de réduire la violence de l’explosion consiste probablement à interrompre le courant de eourt-circuit par des bobines de réactance sauf dans le cas des génératrices. Cette méthode présente de nombreux inconvénients.
- La distribution est l’organisme vital d’une installation électrique, car un accident survenu en un point quelconque de l’installation entre
- les barres omnibus et les interrupteurs entraînera non seulement l’isolement de la sous-station intéressée mais apportera une perturbation sérieuse dans tout le réseau, car, même s’il était possible d’isoler automatiquement la sous-station, toutes les connexions en transit par eelle-ci seraient également interrompues.
- Le seul moyen pratique pour circonscrire les effets d’un dérangement de ce genre consiste à diviser le système en un grand nombre de réseaux isolés ou, plus économiquement, en sections, au moyen de dispositifs de surcharge réglés.
- Les causes de dérangements de la distribution sont de trois sortes :
- i° Courts-circuits ;
- a0 Dérangement de l’appareil dans les conditions normales ;
- 3° Erreurs de manoeuvre.
- i" Le premier cas a déjà été étudié. Si, pour une raison quelconque,' l’interrupteur ne fonctionne pas normalement au moment du court-circuit une explosion peut se produire lors de l’interruption. 11 convient de limiter les effets de l’explosion au panneau intéressé. Malgré l’explosion, un interrupteur coupera souvent le circuit; c’est pourquoi il devra être isolé des autres appareils du panneau.
- Les autres effets du court-circuit, même sur les interrupteurs autres que celui intéressé directement,sont le développement d’une grande énergie mécanique et la fusion des connexions; le dernier effet peut particulièrement se produire dans les enroulements primaires des transformateurs de courant qui, pour cette raison, doivent toujours être à grande section.
- a0 Les dérangements dans les conditions normales peuvent être produits par des causes diverses telles que chute de plâtre sur les barres collectrices, courts-circuits produits par des rats, etc... Unè autre cause de perturbations réside dans les transformateurs de tension. Ceux-ci doivent non seulement être construits avec un soin tout particulier mais encore leur nombre doit-il être limité au minimum et dans aucun cas ils ne doivent être reliés aux bornes sans l’intermédiaire d’interrupteurs dans l’huile.
- 3° La plupart des perturbations apportées dans la. distribution sont dues à de fausses' manœuvres de sorte, que la faible dépense entraînée par l’emploi de dispositifs à l’abri des
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- fausses manœuvres est pleinement justifiée. La première précaution et la plus simple consiste à établir un système de verrouillage entre chaque interrupteur à huile et son interrupteur d’isolement. La deuxième précaution consiste à adopter un dispositif facilitant la réparation des contacts à la terre des feeders.
- En troisième lieu, il est également important de protéger tous les appareils sous tension au moyen d’écrans ou en revêtant les tableaux d’une tôle de fer.
- En résumé, les dispositifs de protection devront remplir les conditions suivantes :
- a) Accès des extrémités des feeders impossible à moins qu’ils ne soient au sol;
- b) Accès des interrupteurs à huile impossible sans qu’ils soient isolés ou au sol aux deux pôles à la fois ;
- c) Accès des barres collectrices impossible sans que tous les circuits en connexion avec la section correspondante des-barres soient isolés.
- II. — «) Section économique des conducteurs.
- Bien qu’il soit généralement reconnu que la section économique des conducteurs est celle qui correspond au minimum de la somme des frais annuels et des pertes d’énergie, cette formule trouve rarement une application pratique.
- L’auteur en fait une application au cas particulier des systèmes de distribution à haute tension et conclut que la valeur du. facteur de charge et les variations normales du cours des métaux ont une influence également négligeable sur les dimensions de la section économique.
- II. — ô) Système de distribution.
- Sauf dans des conditions spéciales, il importe que chaque sous-station soit alimentée par deux sources indépendantes. En outre, chaque feeder doit comporter un dispositif de protection qui l’isolera automatiquement en cas de rupture. Les seuls appareils, remplissant ce but dans toutes les circonstances, sont les dispositifs de protection à courant équilibré et à fils pilotes ou les dispositifs à conducteur interrompu ; ces derniers étant particulièrement efficaces.
- La sèule raison qui limite l’emploi de ces systèmes de protection est la dépense supplémentaire qu’ils entraînent et qui ne semble pas justifiée par le supplément de sécurité qu’ils offrent.
- C’est là une erreur, et bien qu’ils accroissent réellement le prix kilométrique des lignes, cette dépense est largement équilibrée par la possibilité d’adopter un système interconnecté permettant
- a) Une réduction du prix.des lignes résultant de l’économie des feeders de réserve ;
- b) Une réduction du prix des lignes résultant de la possibilité de remplacer un grand nombre de feeders de petite section par un petit nombre de feeders à grande section dont le prix de revient par ampère admissible dans le conducteur est moindre ;
- c) Réduction du nombre d’interrupteurs ;
- d) Réduction des frais annuels de canalisations résultant de ce que celles-ci utilisent avantageusement la diversité des besoins des différentes sous-stations.
- L’auteur faitune comparaison entre les types de systèmes pouvant être adoptés pour l’alimentation ininterrompue d’un certain nombre de sous-stations, à savoir :
- i° Système interconnecté avec protection à courant équilibré ou à conducteur interrompu assurant une alimentation continue de toutes les sous-stations même en cas de détérioration d’un feeder ;
- i° Système radial simple avec feeders doublés de la centrale à chaque sous-station comportant des déclanchements à surcharge à action différée à l’extrémité génératrice et des relais à retour de puissance à l’extrémité réceptrice (Métropolitain de Londres) ;
- 3° Un système mixte avec feeders doublés à chaque sous-station protégés comme dans le cas précédent, mais les feeders partant de la centrale n’alimentant directement que la moitié des sous-stations, chacune d’elles en alimentait alors une autre.
- Ce système ne peut être adopté que dans les installations où la continuité du service ne joue pas un rôle capital. Un exemple type montre que le premier système est le plus économique mais, pour complétèr l’étude, il est ensuite comparé au système le moins coûteux donnant une continuité convenable d’alimentation — le système mixte — dans certaines conditions qui peuvent se produire dans la pratique.
- Les résultats de cette comparaison sont les suivants :
- i° Le système interconnecté est généralement plus économique.
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- a° L’économie réalisée augmente rapidement lorsque l’aire d’alimentation est accrue.
- 3° L’économie est plus grande pour des sous-stations de faible puissance et décroît lorsque la puissance augmente.
- Dans la comparaison des différents systèmes, il convient, en outre, de faire les remarques suivantes :
- a) Il est très difficile de prévoir la puissance maxima de chaque sous-station ou, comme dans le cas de la traction électrique, de fixer la.répartition de la puissance entre les diverses sous-stations.
- Si les sous-stations sont alimentées indépendamment, les feeders devront correspondre à la puissance maxima; au contraire, dans le cas de système interconnecté, la répartition entre les sous-stations n’influe pas tant que la puissance totale ne varie pas.
- L’économie réalisée par le système interconnecté est surtout sensible dans les feeders à grande distance.
- D’une façon générale, plus la tension du système est élevée, plus grande est l’économie réalisée par le système d’interconnexion. Ce fait devient évident si l’on se souvient que :
- a) Plus élevée est la tension et plus faible est le prix relatif des dispositifs de protection.
- b) Plus élevée est la tension et plus faible est la section de la canalisation pour une puissance donnée et, par conséquent, plus grand est l’avantage présenté par le système interconnecté. .
- Le tableau ci-dessous qui se rapporte à une distribution type de sous-station de 2 opo kilowatts établit la comparaison entre les deux systèmes.
- TENSION DE DISTRIBUTION SYSTÈME INTERCONNECTÉ frais annuels francs SYSTÈME MIXTE frais annuels francs ÉCONOMIE •/, réalisée par le système interconnecté sur le système mixte
- 6 ooo 261 725 264 3<>u 1 ,0
- I I OOO 19T 85o 232 375 21 ,8
- ao ooo 199 600 268 900 34,8
- IL — c) Tension de distribution.
- Dans cette question, la première chose à considérer est que la tension doit être suffisamment élevée pour pouvoir subir des variations dans des limites convenables sans nécessiter l’emploi d’une quantité de cuivre exagérée dans les feeders. Généralement, la variation de tension ne doit pas s’écarter de la normale de plus de 5 % dans chaque sens.
- En outrer le facteur de puissance de la plupart des installations étant inférieur à l’unité, il y a lieu de tenir compte de la chute inductive de tension. Celle-ci n’est pas indépendante de la section.
- 11 est évident que le rayon maximum de distribution et l’aire.d’alimentation à une tension donnée varieront avec le facteur de puissance du système et avec les facteurs déterminant la chute inductive de tension.
- D’une façon générale, la tension économique est d’autant plus élevée que la puissance est plus grande; d’autre part, il convient également de considérer Ja proportion entre le nombre total d’interrupteurs nécessaires et la longueur de canalisation, le coût des appareils d’interruption augmentant avec la tension.
- Le tableau suivant, relatif à deux distributions types étudiées par l'auteur donne une idée assez exacte du nombre d’interrupteurs et le nombre moyen de kilovolts-ampères par kilomètre de canalisation dans les systèmes actuels.
- Tension adoptée Nombre d’interrupteurs par 5 5 00 20 OOO
- kilomètre de ligne 164 0 453
- KVA par kilomètre de ligne.
- Maximum moyen 280 2 200
- Tension économique Limites supérieure et inférieure de la tension pour un 5 700 16 ooo
- f 1 9 5oo | 20 OOO
- accroissement de 5 % desS \
- frais de distribution 3 200 ' 12 OOO
- Cette étude générale permettra de diriger certaines recherches détaillées de cas particuliers, mais les calculs théoriques devront constamment s’appuyer sur les résultats obtenus par l’expérience.
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- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Résultats obtenus en France par l’emploi
- des lignes pupinisées. — M. L. Catien.
- Les faits dont j’ai à parler ici ne sont pas des plus récents: il vous suffira, pour en être convaincus, de savoir que la présente communication avait été préparée pour une conférence tëchnique internationale... dans les temps lointains où il y avait encore des conférences internationales. Depuis lors, ce n’est pas du côté de la téléphonie à longue distance que se sont portées surtout nos préoccupations, même techniques : en sorte que j’ai peu de renseignements nouveaux à ajouter au texte préparé il y a deux ans.
- On sait que c’est vers 1900 qu’a été établie, théoriquement, la possibilité d’améliorer la transmission téléphonique sur les lignes par l’emploi des bobines de self, dites « bobines Pu pin ». Dans les années suivantes, l’Amérique d’abord, puis certains pays d’Europe commencèrent les applications. En France, ce fut en 1907, sur un câble souterrain en fil do 1 millimètre sous papier long d’environ 12 kilomètres, que1" fut tenté le premier essai du système. Le cfegré de pupinisation était élevé (caractéristique environ 1 700 ohmsj. On trouva, en bouclant successivement les paires à chaque extrémité, que la conversation était encore commerciale sur i5o kilomètres de longueur (avec le même câble sans bobine, on n’atteignait que 60 kilomètres). Mais sur ia kilomètres d’une seule paire, znis en série avec de longs circuits, l’amélioration produite par l’emploi des bobines était peu sensible.
- L’essai fut sans doute jugé médiocrement satisfaisant, et, pendant plusieurs années, il 11’en fut pas tenté d’autre. Cependant la théorie se perfectionnait et expliquait beaucoup de difficultés constatées auparavant ; la construction des bobines s’améliorait aussi.
- Mais deux questions importantes n’étaient pas encore complètement élucidées : celle des réflexions et celle de la combinaison des circuits.
- En pratique, le phénomène des réflexions
- revient à celui-ci. Si l’on compare deux lignes au point de vue de l’audition, les résultats ne sont pas indépendants des lignes ou appareils qui se trouvent aux deux bouts des lignes comparées : les lignes pupinisées ayant des caracté-ristisques fort différentes de celles des lignes usuelles, les réflexions doivent avoir une importance fort appréciable.
- Quant à la combinaison des circuits, ori sait que c’est un procédé, fondé sur le principe du pont de Wheatstone, qui permet, au moyen de deux circuits, de faire trois communications indépendantes. Pour que le résultat soit obtenu, il faut que les deux fils de chaque circuit soient parfaitement équilibrés et qu’il n’y ait pas d’induction d’un circuit sur l’autre. On conçoit que l’emploi des bobines rende beaucoup plus difficile l’obtention de ces deux conditions : d’une part, en effet, il est difficile d’équilibrer complètement la résistance, la self et la capacité de deux enroulements : d’autre part, pour les lignes souterraines, les bobines agissant sur les différents circuits se trouvent côte à côte dans une même boîte; pour la combinaison, on est forcé d’avoir deux jeux de bobines différents agissant l’un sur le combinant, l’autre sur le combiné, et présentant des pôles conséquents pour le courant de la communication qu’ils ne « pupinisent » pas. Il est donc assez difficile d’empêcher complètement les pertes magnétiques et par suite l’induction d’un circuit sur l’autre : si faible soit-elle, cette induction peut gêner beaucoup l’audition sur le circuit combiné.
- La réponse à ceS deux questions : combinaison et réflexions, était de la plus haute importance pour l’avenir immédiat de la pupinisation ; si en effet, la combinaison des circuits était impossible avec ce système, l'avantage économique qu’il procurait était réduit considérablement; d’autre part, si les réflexions réduisaient beauT coup l’amélioration d’audition propurée par la pupinisation sur des lignes de longueur courte ou moyenne, c’était une des applications les plus intéressantes qui disparaissait. Car la seule application dont l’intérêt technique était incon-
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- testable, la création de lignes téléphoniques souterraines longues, ne pouvait se développer très rapidement, à cause des dépenses énormes qu’elle entraînait ; au contraire, l’emploi des lignes souterraines de faible longueur (i5 à 3o kilomètres) se développe tous les jours en rai-
- pour chacune des autres sortes, on ne plaça de bobines que tous les 4 kilomètres de façon à examiner l'influence du degré de pupinisation.
- Voici la moyenne des résultats des mesures faites en usine sur les paires combinables du câble (* *) :
- Tableau I.
- NATURE DES FILS w = 3 000 ta = 5 000 tù =5 7 000
- Fils de 10/10 de millimètre combinables :
- Capacité kilométrique entre conducteurs d’une même paire s 1 0 X m » »
- Perte kilométrique entre fils 0,15 X 10—e 0,45 x io-fi 0,7 x 10-6
- Fils de i5/io de millimètre combinables :
- Capacité 3,9 X io“J mf » »
- Perte (entre 3,8 et 4) 0,25 X io—0 0,6 X 10—6 0,95 x 10-'
- Fils de 10/10 de millimètre combinés (les deux fils placés en parallèle sur chaque circuit) :
- Capacité 4,72 X io—2 mf » ))
- Perte ? 0,82 X I0”‘ i ,20 X io—°
- Fils de i5/io de millimètre combinés :
- Capacité o,58 X 10—2 mf » ))
- Perte ? i,ioX 10—6 1,4 X io-°
- son de l’extension rapide de lignes et de l’encombrement croissant des routes et des voies ferrées.
- En 1912, le câble reliant Paris à Versailles approchant de sla saturation, l’administration des P. T. T. décida de le pupiniser et de profiter de cette pose pour tenter quelques essais relatifs aux deux questions ci-dessus énoncées.
- A cet effet, le câble fut constitué : i° par 38 paires en fil de 1 millimètre non: combinables destinées aux communications de Versailles avec Paris et avec la province par PaVis; 3° par 14 paires combinables en fil de i5/io de millimètre et 14 paires également combinables en fil de 10/10 de millimètre destinées aux relations entre Paris et la région de l’Ouest (ligne de Bretagne et d’Anjou). La pupinisation fut opérée au moyen de bobines de 1/10 d’henry espacées 4e a kilomètres pour les circuits combinants et de bobines de 0,082 henry espacées également de 2 kilomètres pour les circuits fantômes (une bobine de cette dernière sorte était placée sur chacun des circuits combinants). Sur une paire, parmi les paires non combinables, et sur un ensemble de paires formant une combinaison
- Les caractéristiques suivantes furent trouvées pour les bobines Pupin (Tableau II).
- Les caractéristiques résultantes de la ligne devaient donc être les suivantes (Tableau III).
- On n’a pas tenu compte de l’augmentation d’affaiblissement produit par l’écartemcnt des bobines : d’après la théorie de M. Breisig cette augmentation s’élèverait à 3,6 et 4,5 % pour la pulsation 5 000 dans le ca's où les bobines sont distantes de 4 kilomètres.
- Après pose (2), les mesures faites avec une source de courant de fréquence 1 000 ont donné les résultats suivants pour les paires fortement pupinisées :
- Fils de 10/10 de millimètre combinables..,, p = 2,018 Fils de 10/10 de millimètre combinables.. ., p = o,oia5
- Fils de 10/10 do millimètre combinés... p = o,oi63
- Fils de i5/io de millimètre combinés... p = o,oo85
- Fils de 19/10 de millimètre non combinables, p = 0,022 "
- (*) Sur les paires non combinables, tes essais ont été faits plus sommairement et l’on n’en donne pas les résultats.
- (*) Mois d’août 1913.
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- Ces mesures qui n’ont pu être faites qu’assez I d’audition comparée ;'on a cherché surtout à voir rapidement et dans des conditions de précision I dans les conditions d’utilisation normale à
- Tableau II.
- 1 NATURE DF.8 BOBINES - SELF *résistance( OUMIQUE RÉ S I S EFFE (0 = 5 000 TANCE TIVE ù> 7 000 CAPACITÉ ENTRE ENROULEMENTS (-T?) PERTES ENTRE ENROULEMENTS (-7?)
- Bobines pour circuits non combinables oh, I a,g5 5,5 8 omf,ooo44 non mesurable
- Bobines B pour combinants et C pour combinés en série dans le sens correspondant à la pupinisation des combinants.. Oh, I 6 8,5 12 omf,oo3aa non mesurable
- Bobines B et C en série dans le sens correspondant à pupinisation du circuit fantôme.... oh,o3a i,55 3,76 3,76 olnf,0044 non mesurable
- Tableau III.
- NATURE DES EILS
- AFFAIBLISSEMENT (3 PAK KILOMÈTRE
- 10 = 5 000
- io = 7 ooo
- Bobines placées tous les deux kilomètres. Fils de io/10 de millimètre combinables. . . .
- Fils de i5/io de millimètre combinables . . .
- Fils de io/io de millimètre combinés......
- Fils de i5/io de millimètre combinés......
- Fils de io/io de millimètre combinables. Fils de i5/io de millimètre combinables. Fils de io/io de millimètre combinés.. . . Fils de i5/io de millimètre combinés...,
- 1 >*9 1.97
- IOO IOO
- 1,07 I ,10
- IOO IOO
- 1,53 I ,61
- IOO 100
- 0,87 0,96
- IOO IOO
- quatre kilomètres.
- a,54 a ,5o
- IOO 100
- 1 ,36 1 .44
- IOO IOO
- a,36 ioo i ,35
- ioo
- IMPEDANCE CARACTÉRISTIQUE Z
- i ago I 133 8a5 74 5
- 916
- 810
- insuffisantes, concordent néanmoins sensiblement avec les résultats trouvés en usine.
- Ces mesures ont été complétées par des essais
- quelle longueur d’autres lignes de type courant équivalaient des longueurs déterminées sur les lignes pupinisées considérées.
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- I. Paires de 10/10 de millimètre non combinables. — On vérifia les résultats constatés autrefois au sujet de la portée limite. Sur la longueur de i5 5oo kilomètres posée entre le bureau de Versailles et le bureau de Passy, on constata que, lorsqu’il s’agissait de causer avec des abonnés placés près des bureaux, l’amélioration réalisée par la pupinisation était très sensible, qu’elle devenait au contraire très faible quand, au delà de l’un des bureaux, on intercalait une longue ligne souterraine. La comparaison entre les deux degrés de pupinisation donna des résultats analogues : le degré le plus élevé (o,o5 henry par kilomètre) fut trouvé préférable quand la longueur des lignes souterraines d’abonnés au delà de chaque bureau était faible : la différence devenait insensible quand ces lignes atteignaient io kilomètres ou plus.
- Pendant quelques mois les circuits reliant le bureau interurbain à Versailles et qui n’empruntaient le nouveau câble qu’entre le bureau de Passy et Versailles furent composés d’une section pupinisée de i5 5oo kilomètres et d’une section de 7 kilomètres en fil de 1 millimètre ordinaire. Dans ces conditions l’exploitation ne constata point que la pupinisation eût réalisé un progrès sensible : mais en igi3 la section de 7 kilomètres fut pupinisée à son tour de la même manière que l’autre et depuis lors les opératrices établissent une différence très nette entre les circuits pupinisés et ceux qui ne le sont pas.
- De ces essais, on conclut que la pupinisation des lignes suburbaines, dans les conditions actuelles de constitution du réseau de Paris, n’était intéressante qu’au delà d’une longueur de i a à i5 kilomètres D’autre part, en présence de l’influence des réflexions qu’avaient mise en lumière les essais précédents (la réflexion complète entre le câble pupinisé essayé et celui de i millimètre ordinaire avait été trouvée égale à environ 0,6), il sembla préférable d’adopter pour les lignes suburbaines une caractéristique réduite. C’est ce qui a été fait par la suite.
- Mentionnons aussi qu’on fit des essais d’appropriation au télégraphe sur la ligne Paris-Versailles : les bobines de ces circuits étaient à enroulements séparés, en sorte que rien n’était prévu pour éviter la formation de pôles conséquents. Néanmoins le service put être fait pendant un moins sans inconvénient : on constata
- seulement, quand les fils des abonnés ou des bureaux étaient mal isolés, une légère induction sur les conducteurs voisins du circuit approprié.
- (A suivre.)
- (Communication faite à la Société Internationale des Electriciens, le 6 janvier 1916.)
- Des microphones et des contacts microphoniques. — Prof. P. O. Pedersen.
- § I. — QUELQUES ESSAIS SUR LES MICROPHONES
- 1° Expériences préliminaires. — Supposons que dans le circuit primaire d’un transmetteur téléphonique ordinaire à embouchure métallique (fig. 1), on insère une résistance mobile de aoo ohms réglée de manière à percevoir tout juste un bruit dans le récepteur installé sur le circuit secondaire et qu’on chauffe ensuite légè-
- Fig. 1.
- rement l’embouchure du microphone, on constatera en portant l’écouteur à l’oreille que l’intensité du bruit perçu dans le récepteur aura considérablement augmenté Mais cet accroissement de sensibilité du transmetteur ainsi constatée disparaîtra dès qu’on laissera l’embouchure se refroidir, et quand toute chaleur aura cessé, la sensibilité sera même inférieure à ce qu’elle était à l’origine. Si, maintenant, on enlève l’embouchure et la plaque antérieure de support du transmetteur et qu’on laisse la surface du diaphragme ainsi exposée à la chaleur, on pourra répéter l’expérience ci-dessus d’une manière légèrement différente. C’est ainsi qu’une flamme Bunsen placée à environ 10 centimètres du diaphragme accroîtra considérablement la sensibilité du transmetteur. Cet accroissement qui se produira presque immédiatement
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- disparaîtra très peu de temps après qu’on aura éloigne la flamme de l’appareil. Supposons maintenant qu’on recouvre la face du diaphragme de charbon par une feuille d’étain, ou mieux qu’on remplace le diaphragme même par un autre1 en métal poli, on verra que le phénomène sera beaucoup moins sensible.
- Ces essais démontreraient que l’accroissement de sensibilité provient de ce que la température en avant du diaphragme est plus élevée que celle qui existe en arrière et que l’expansion thermique force le diaphragme à s’incurver, c’est-à-dire, à s’éloigner des grains de charbon. L’expérience suivante va prouver combien cette hypothèse est juste :
- Supposons que sur la surface du diaphragme de charbon du microphone dont on a préalablement enlevé l'embouchure et la plaque antérieure de support, on ait collé un fragment de fil de fer de o, 5 millimètre de diamètre sur io millimètres de longueur, et qu’à l’aide d’un aimant permanent placé à une distance de i ou 2 millimètres du fil de fer, on exerce sur le diaphragme une légère attraction en avant, on constatera alors que la sensibilité du transmetteur s’est augmentée et qu’aussitôt que le diaphragme n’est plus sous l’action de l’aimant, l’accroissement de sensibilité disparaît.
- On pourra répéter l’çxpérience en substituant un électro-aimant à l’aimant permanent et en
- remplaçant le fragment de fil de fer par un anneau de même métal comme l’indique la figure 2.
- 2° L’accroissement de la sensibilité s’accompagne toujours d’un accroissement de la résistance du microphone. — Le meilleur moyen de mesurer cette résistance est d’appliquer la méthode de l’ampère-mètre-voltmètre indiquée dans lafigure 3. Nous avoiïs utilisé, dans cette ex périencc une résistance de charge R, de Soooà ïüoooohms, ce qui, sous Une tension de 200 volts nous a fourni un courant microphonique de 10 à
- ÉLECTRIQUE T. XXXII(2* Série). — Ne 12.
- /,o milliampères. Comine la résistance du microphone n’est que de quelques centaines d’ohms au maximum, on pouvait admettre que le courant microphonique ne serait pas influencé par cette résistance. Les expériences ont montré que
- . +------£XJ-----
- 2 ZO volts
- M
- ——*------------j
- WjD-CEh
- tig- 3.
- la résistance et la sensibilité du microphone ont toujours varié de la même manière. La résistance s’est généralement accrue dans ces essais de 100 à i5o % au moins.
- 3° Un certain nombre d’expériences ont été entreprises alors pour déterminer le rapport existant entre l’accroissement de la résistance et le déplacement du diaphragme. — Dans une première série d’expériences, nous avons mesuré le déplacement du diaphragme par un procédé optique. Dans une seconde série d’essais, nous avons appliqué une pression d’air donnée dans l’intérieur du boîtier et nous avons calculé les mouvements du diaphragme en résultant d’après ses propriétés élastiques connues. Une troisième sérié d’expériences consistait à éloigner progressivement dii diaphragme l’électrode arrière (K dans les figures 1 et a) au moyen d’un dispositif micrométrique approprié. Tous ces essais donnèrent ce résultat qu’un déplacement quelconque, tant du diaphragme que l’électrode arrière tendant à écarter ces deux organes de 1 à 2jj., se traduit toujours par un accroissement de résistance de 100 à 200 % et plus.
- Mais il importe de décrire ici d’une façon plus détaillée une autre série d’expériences. Nous avons solidement fixé le boîtier microphonique sur un support en maintenant son diaphragme dans la position normale (verticale). Puis à l’aide d’une vis micrométrique très fine commandant une aiguille à pointe arrondie, des pressions plus ou moins prononcées ont été imprimées sur le point central de cet organe. Voici comment nous avons conduit les expériences : tout d’abord, nous avons pressé l’aiguille métallique contre le
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- diaphragme et agité tout l’appareil jusqu’à amener la résistance à sa valeur normale d’environ 100 ohms. Puis, dévissant progressivement l’aiguille, nous avons noté les résistances successives correspondant a^mouvement de la vis, et cela, jusqu’à ce que l’aiguille ait cessé de
- +0 if 48 d S2A*0%m
- Fig. 4*
- toucher le diaphragme. La figure 4 enregistre les résultats de quatre séries de mesures. Les courbes cessent aux points où le contact de l’aiguille avec le diaphragme fut interrompu. Dans la courbe i, le déplacement originel fut
- la sensibilité du microphone s’accroît en même temps que la résistance.
- 4° Transmetteur avec bouton à pression. — Les expériences ci-dessus prouvent qu’on peut augmenter la résistance d’un transmetteur aussi bien en déplaçant transitoirement le diaphragme vers l’intérieur qu’en le déplaçant d’une manière
- Fig f>.
- persistante vers l’extérieur. La figure 5 représente un dispositif permettant de déplacer transitoirement le diaphragme sans aucun danger de détérioration pour lui et pour les autres parties de l’appareil. Sur le ressort plat AB A est fixé le bouton PB et une pointe isolante P. Si l’on appuie sur le bouton, P exerce une légère pres-
- Tableau I.
- COURANT MICROPHONIQUE KN MILLIAMPÈRES RÉSISTANCE R*/Ri OBSERVATIONS
- Kj ohms R2 ohms
- 1 9.8 552 4 ,31
- 160 568 3 ,52
- 128 520 4 ,07
- ï l6 520 4 ,49
- 2/j 128 592 4 ,64
- 120 608 5,o6 ,
- 128 604 4 )72
- 128 616 4 ,83
- 1.44 528 3 ,67
- ÏO ,0 125 370 2 ,96 Moyenne de i5 essais.
- j5 ,0 113 295 2 ,61 » 9 »
- 20 ,0 95 245 2 ,59 y> y y>
- 3o ,0 74 182 2 ,46 » 8 »
- d’environ 7p., et dans la courbe 4 d’environ 5i|j.. La résistance terminale par rapport à la résistance initiale fut dans la proportion de 3,i pour la courbe 1 et dans celle de 6,8 pour la courbe 4-Ces derniers essais montrèrent également que
- sion sur le diaphragme m, pression qui cesse lorsqu’on abandonne le bouton. Il en résulte une augmentation sensible de la résistance, et un accroissement correspondant de la sensibilité. Le tableau I montre quelques-uns des résultats
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- obtenus à l’aide de ce transmetteur: R, représente la résistance constatée aussitôt après avoir agité le transmetteur, et Ra la résistance obtenue après qu’on eût abaissé le bouton. Il semble que le rapport Rs par Ri a une valeur plus grande quand il s’applique à de faibles courants. Le courant normal était de 20 milliampères, mais pour 3o milliampères, le rapport donnait encore environ 2,5. Si l’on n'agite pas le transmetteur avant de presser le bouton le rapport sera beaucoup plus grand.
- Ce supplément de résistance se perdra naturellement si l’on agite violemment le transmetteur. Mais il possède une stabilité remarquable ; ainsi on pourra le remuer et le tourner en tous sens jusqu’à le renverser sur des angles de 3o° à /|O0, il conservera encore la moitié au moins J du supplément de résistance qu’il aura primitivement acquise. Mais celle-ci décroîtra graduellement au fur et à mesure qu’on parlera dans le transmetteur. Si l’on parle très fort, il reprendra son état naturel en quelques secondes ; mais si l’on ne parle que faiblement, la résistance pourra durer plusieurs minutes.
- 5° Explication des résultats obtenus. — Prenons un microphone ne possédant qu’un seul grain
- Fig. 6.
- sphérique de charbon (fig. 6) et supposons qu’on sectionne son électrode suivant les lignes a-a et b-b pour n’en conserver que la partie centrale de manière à pouvoir suivre à la loupe les mouvements des parties actives de l’appareil. On verra que si l’on appuie sur le diaphragmer, la petite sphère de charbon remontera la pente conique de l’électrode E, et que si l’on cesse brusquement d’appuyer sur le diaphragme, la sphère ne le suivra pas immédiatement, mais descendra la pente, et sous l’impulsion acquise, viendra s’engager, su coincer, entre le diaphragme et l’électrode arrière. Entre les trois parties, la pression alors sera relativement grande, et, partant, la résistance faible. Si, d’autre part, on ne déplace le diaphragme que faiblement, le grain de charbon pourra suivre
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- tous ses^'mouvements et il n’en- résultera aucun effet de coinçage. La pression qui ne correspondra qu’au poids de la sphère sera relativement faible et la résistance plujlût élevée. L’expérience confirme donc que pour obtenir une faible résistance, il suffira tout simplement d’agiter l’appareil.
- Les conditions se présenteront à peu près de même façon avec un microphone ordinaire à grenaille de charbon; en l’agitant, certains des grains pourront acquérir un moment considérable et iront se coincer soit au milieu d’autres grains, soit entre des grains et le diaphragme, soit entre celui-ci et l’électrode arrière. Si l’on éloigne alors légèrement le diaphragme de la grenaille (déplacement persistant vers l’extérieur) ou qu’on lui imprime une poussée fugitive (déplacement transitoire vers l’intérieur), il en résultera une diminution de la pression entre les grains, et partant, une augmentation de la résistance.
- G" Il semblerait, d’après les expériences entreprises, que la résistance du transmetteur doit être sensible aux variations de la pression atmosphérique dans le boîtier, ou plus exactement, aux variations de la différence dépréssion atmosphérique qui s’exerce à l’intérieur, et à l’extérieur dudit boîtier. Une élévation de la pression du boîtier poussera le diaphragme vers l’extérieur, et par suite accroîtra la résistance du microphone. Ceci expliquerait d’une façon assez satisfaisante l’accroissement fugitif de résistance que l’on constate immédiatement’ après l’application du
- Temps écoulé après .la fermeture du courant en secondes Fig. 7.
- courant. Les courbes delà figure 7 représentent le résultat des mesures qu’on a prises en appliquant
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- le dispositif de la figure 3. L’explication est simple. Dès qu’on applique le courant, la température de la chambre à grenaille s’élève rapidement suivant la loi de Joule, 1/2 I2 R, et celte élévation de température s’accompagne d’une élévation correspondante de la pression atmosphérique de la chambre. Cette pression pousse le diaphragme vers l’extérieur, dégage la grenaille et augmente la résistance. Mais bientôt la température de la chambre atteindra une valeur constante. De son côté la pression continuant à monter forcera une partie de l’air à s’échapper par les interstices de l’anneau de feutre, d’où il s’ensuivra que la pression dans la chambre atteindra son plus haut degré quelques instants avant que la température soit constante; après quoi, la diffusion au travers de l’anneau de feutre ramènera graduellement la pression à sa valeur originelle. C’est ce phénomène que nous explique la courbe a du diagramme 7, donnée parle transmetteur normal de la figure 1. Ce qui prouve que l’accroissement de résistance provient bien de l’élévation de la pression atmo-sphériquedela chambre à grenaille, c’estqu’ayant pratiqué une ouverture de 5 millimètres carrés au sommet de l’anneau de feutre, on a obtenu une deuxième courbe b d’une régularité beaucoup plus grande que la première.
- Mais il reste ici un point à discuter. Comme la chaleur se développe plutôt dans les contacts entre les grains, il se* passera quelque temps entre la clôture du circuit et le moment où nous pourrons constater une modification sensible de la presssion atmosphérique, et un temps plus long encore, avant que le diaphragme se soit déplacé. La figure 7 ne démontre pas bien visiblement ce phénomène ; mais une investigation oscillographique a prouvé clairement que les tangentes a et b au point t = o étaient horizontales. Après un certain temps, la résistance du transmetteur chargé de courant deviendra inférieure à sa résistance initiale; nous en expliquerons plus tard la raison.
- 7° Rapport entre la résistance et la sensibilité d’un microphone. — Les expériences ci-dessus montrent que la résistance et la sensibilité varient de la même manière, et comme il est plus facile de déterminer celle-là que celle-ci, nous avons limité jusqu’ici nos expériences aux seules mesures de résistance. Cependant, si nous voulons juger de l’importance d’un certain
- accroissement de résistance, il importe d’établir un rapport quantitatif entre la résistance et la sensibilité du transmetteur en question. Mais avant tout, il convient debien déterminer ce que nous entendons par sensibilité.
- Supposons qu’un microphone soit actionné par un ton pur d’intensité constante et de fréquence n, la résistance se trouvera approximativement représentée par la formule ci-après :
- R = /• — /•' cos 2 z nt = r — /•' cos wt (*) ( 1 )
- r est ici la résistance moyenne développée au cours de l’action du ton ; elle diffère généralement de la résistance du microphone au repos ; r' représente l’amplitude des variations harmoniques de la résistance que développe l’action du ton. Plus grande sera la valeur de /', plus fort sera, cet. par., le courant microphonique alternatif. C’est pourquoi nous utilisons /' comme mesure de sensibilité. Dans cette investigation, seule la sensibilité relative nous intéresse, c’est-à-dire, seuls les rapports entre les différentes valeurs de /
- La puissance du courant alternatif, développé par les variations de la résistance harmonique, est facile à déterminer. Admettons que V soit la force électromotrice, Ri -}- r — /' cos wt, la résistance totale, et L la self-induction du circuit microphonique. Si r1 est faible comparé avec r, on pourra exposer la valeur momentanée du courant dans la formule suivante :
- i — I0 -j- l'm cos (ta t -(- < dans laquelle
- V
- ,o ~ r r+v
- et
- I'm=
- /T0
- V
- -=/•'
- V,(R,-M*«*L* (R,+/-)v/(R,+/r-f«a^
- N
- (3)
- •(4)
- (I) M. A.-L. Clark a traité le même problème avec un
- transmetteur solid bac/c ( The Electricien, 16 juillet igi5). Ses expériences concordent parfaitement avec les miennes, mais il donne une explication du phénomène complètement différente de la mienne. Cela peut s’expliquer dans une certaine mesure par ce fait que ses expériences ont porté sur des types de transmetteurs différents du mien. Mais je pense toujours qu’on pourrait expliquer d’une manière satisfaisante la plupart des résultats obtenus par Clark, en parlant démon point de vue. Ses expériences intéressantes sur les gaz sont tout à fait hors de la portée des présentes recherches.
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- Dans les cas où /• est très faible en comparaison de R,, on pourra remplacer la formule (4) par la suivante :
- /•'I Y
- I'« = —~ — = Z’' --------L (V)
- VR.* + w2L2 IV y R,2 w2L2
- représente l’amplitude maximum du courant alternatif; elle est, d’après la formule (4), proportionnelle au produit de /•' par I0. (Le microphone agit comme un générateur de courant alternatif avec une force électro-motrice maximum de (/•' I0) et une résistance r.)
- 11 convient maintenant de déterminer le rapport empirique qui existe entre r' et la résistance du transmetteur R. A cette fin, nous avons installé en série avec une batterie de no volts le transmetteur de la figure a à déplacement électro-magnétique du diaphragme, le circuit primaire d’un transformateur téléphonique et une résistance suffisante pour amener le courant microphonique à ao milliampères. Puis, en série avec le circuit secondaire du transformateur, nous avons inséré un câble artificiel divisé en iao sections égales et possédant chacune une constante d’atténuation de 0,71
- (pour 27-a = 5 000).
- Enfin, un dispositif nous permettait de shunter entre deux sections quelconques de ce câble un récepteur à haute résistance. La tension prise en un point pas trop rapproché de l’extrémité libre du câble nous est donnée par la formule
- E — E0 • e-°’071 D,
- dans laquelle D représente le nombre de sections existant entre le transformateur et le point essayé et E0, la tension aux bornes du transformateur. La résistance du microphone étant très faible •comparée à la résistance totale du circuit microphonique, nous pourons appliquer la formule approximative ('/), en conséquence de quoi, E0 sera proportionnel à /•', mais indépendant de r. Comme générateur de son, nous nous sommes alternativement servi d’un bourdonnateur microphonique a Abs. Larscn » et d’une personne parlant recto to/io. Les différents courants envoyés dans l’cleclro-aimant commandant les déplacements' du diagramme modifièrent la résistance du microphone. Un millivoltmèlre nous en donna la valeur et nous réglâmes la position du récep-
- teur dans le câble de manière à obtenir une certaine hauteur de ton dans le récepteur. De temps en temps, on eut soin d’agiter le transmetteur pour le ramener à son état normal.
- Wôfïs ISO 1T5~ xoà 2Z5XÏ
- Points • = Son pur
- - Expériences arec 1» vois
- Résistance Mate du microphone en ohms
- Fig. S.
- La figure 8 donne le résultat de ces essais. L’accord mutuel entre les différents essais n’est pas très parfait, mais les expériences étaient plutôt difficiles et les complications inhérentes au microphone sont si grandes qu’il fallait s’attendre à des erreurs considérables. On peut diviser la résistance totale R du microphone en deux parties, R R0 -{- R', dans laquelle R0 figure la résistance inactive et R' la résistance active, R0 représente cette partie de la résistance qui est indépendante de la pression entre les parties actives, c’est-à-dire la résistance des conducteurs, des électrodes, du diaphragme, etc. R' est cette partie de la résistance qui varie avec la pression; c’est la résistance microphonique proprement dite. Avec une pression élevée et croissante, la résistance totale approche asymptotiquement de la valeur de la résistance inac-rive. Il est évident que la sensibilité doit principalement dépendre de R' et non de R. Dans la figure 8, on a fixé la. résistance inactive à 20 ohms, la résistance totale normale du transmetteur étant de 100 ohms.
- (A suivre.)
- (Electricien du 28 janvier 191G, d'après le journal danois Jîleitroteknikeven).
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- 18 Mars 1916.
- LA LUMIÈRE É LECiTRIQUK
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- ÉCIIOS DE LA GUERRE
- I
- Les chances du commerce des Etats-Unis sur les marchés du nouveau monde
- La presse quotidienne et la presse spéciale des Etats-Unis continuent de traiter la question des avantages-que peut tirer.de la guerre leur exportation dans les pays neutres, en particulier dans l'Amérique du Sud. Celle-ci est, en effet, presque entièrement tributaire de l'industrie étrangère; nous en donnerons un exemple fourni par un document officiel, soit la situation de l'industrie électrique à Buenos-Aires pendant l'année 191*3.
- D’après un recensement fait par la direction générale argcntinc-de l'Industrie et du Comme! ce, il existait alors dans la capitale fédérale l\h usines de production ou de distribution d'électricité, avec un capital total de 197 millions de francs. Ces usines ont acheté en 191! pour 2 3/p 000 francs de matériel à l'étranger et pour 107 000 francs seulement en Argentine. Elles dépendent pour la plupart, de la Deutsch-Ueberseeischc Elcktrizitats-Gcsellsehaft (Compagnie allemande d’électricité d’çutrc-mer) dont la situation antérieure de quasi-monopole est maintenant menacée par la Compania Ilalo-Argcntina de Elcctricidad (Compagnie Italo-Argentine d’Elcctrieité) marchant avec capitaux italiens.
- La fabrication des appareils clcclroteehniques a occupé pendant la . même année ni ateliers avec un capital de à 5oo 000 francs qui ont acheté pour 1 7 io non francs de matière à l’étranger et 686 000 francs en Argentine.
- Au total, la production électrotechnique de lArgenline a été en 1913 de 8 millions et demi environ tandis que l’importation a atteint en chiffres ronds 49 millions et demi.
- Jusqu’à présent, malgré l’importance des débouchés et les efforts des Etats-Unis depuis le début de la guerre, le succès a été faible, ce qui paraît tenir à quatre causes principales : mau-
- vaise situation économique présente de l'Amérique du Sud comme conséquence de la guerre ; caractère même de l’industrie nord-américaine dont le travail en série la « standardisation » à outrance ne laisse que peii de latitude aux désirs de la clientèle; insuffisante adaptation du système de commerce et de crédit dos Elals-lJnis aux conditions sud-américaines; enfin et surtout* surcharge de l’industrie par les fournitures de matériel de guerre, laissant peu de faculté de s'intéresser aux livraisons d’un rapport moindre. (En automne dernier, le total des contrats de matériel de guerre dépassait 10 milliards de francs dont plus de 2 milliards et demi pour le lrust des munitions Schwab. La cote des actions des principales entreprises de fournitures de guerre a augmenté an total de 746 millions de dollars).
- La dernière raison qui entrave le développer ment de leurs exportations pendant la guerre, tournera tout à l’avantage des Etats Unis après celle-ci. Pour l'exécution des contrais de la guerre, les ateliers existants ont été agrandis et de nouveau ont du être créés. Dans les prix de vente il aura été tenu compte d’un amortissement très rapide du matériel, ce qui fai t qu'à la fin de la guerre les moyens de production se seront développés, les ateliers et machines seront inscrits pour o on presque dans les bilans, et l’argent abondera. Les industriels américains pourront donc inonder les marchés qu’ils veulent envahir, de produits à des prix de perte, comme ils l’ont déjà fait. Le danger sera alors grand pour leurs concurrents.
- D’autre part, les Etats-Unis commencent à modifier leur système bancaire par la création de banques d’exportation et d’un marché d’escompte. Ils attirent aussi le plus possible les étudiants étrangers dans leurs écoles techniques supérieures de façon à ceque, de retour chez eux, ceux-ci étendent l'influence nord-américaine.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXII (2e Série). — N® 12.
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité délivrés du 12 octobre 1915 au 9 novembre 1915.
- 478 744. — «8 mai igi5. — Société A. Frish et C‘“.
- — Procédé et dispositif pour l’enregistrement des indications momentanées d'une série de compteurs de consommation.
- 478 747. — *9 mai ,9,5. — Société dite : Addometer corporation. — Dispositif pour l’impression de caractères spéciaux ou signes distinctifs, dans les machines a calculer.
- 478 755. — 19 mai i9i5. — Scott (W.-H.). — Perfectionnements dans les moteurs électriques ou dynamos plus spécialement destinés au démarrage ou à l’allumage des moteurs à combustion interne d’automobiles ou à d'autres usages où la légèreté et le peu d’encombrement sont nécessaires.
- 478 708. — 9 septembre 1914. — Quain (J.-R.). — Perfectionnements aux éléments de résistances électriques.
- 478 75j. — 19 mai igi5. — Rosselli (A.). — Armature pour câbles unipolaires pour courants alternatifs.
- 478 801. — a5 mai I9i5. — Ateliers de Construction Oeiu.ikon. — Dispositif régulateur pour le mouvement d’organes de commande qui exigent une force motrice considérable.
- 478 853. — 28 mai igi5. — Brown, Boveri et C°. — Procédé et dispositif pour estamper simultanément les tôles de stator et de rotor de machines électriques.
- 478 811. — 26 mai igi5. — Société dite : Addometer Corporation. — Dispositif pour l'impressioD de caractères spéciaux ou signes distinctifs, dans les machines à calculer.
- 478 856. — 29 mai 1915. — Turner (H.-S.). — Système de téléphone.
- 478 861. — 3i mai 1915. — Citroen (A.). — Procédé de signalements lumineux pour fabriques ou ateliers.
- 478 877. — 2 juin 1915. — 'Universal High Power Téléphoné C°. — Appareil de transmission des sons.
- 478 799. — 25 mai igi5. — Marini (P.) et Muratori (A.).
- — Moteur électrique à disque à couple moteur constant et à tension appliquée variable.
- 478 800. — a5 mai 1915. — Brown, Boveri et C°. — Dispositif pour empêcher l’emballement de moteurs induits.
- La reproduction des articles de la
- 478 848. — 27 mai 191a. — Parsons (C.-A.) . — Dispositif de refroidissement pour les machines dynamoélectriques.
- 478 875. — 1e1'juin igi5.— Société anonyme Westinghouse. —Perfectionnements apportés aux appareils de démarrage pour moteurs à courant alternatif du type à induction et à bagues de frottement.
- 478 899. — 3 juin 1915. — Compagnie Générale de radiotélégraphie — Dispositif d’éclateur tournant permettant la commande successive de plusieurs éclateurs fixes.
- 478 916. — 3 septembre 1914. — Société dite : The United Telegraph and Cable C°. — Perfectionnements apportés à la télégraphie.
- 478 g3i. — 5 juin igiô. — Kohler (C.). — Transmission dynamo-électrique du type unipolaire.
- 478 915. — 2 septembre 1914. — Morano (F.). — Appareil pour engendrer des variations de courant dans un circuit électrique par des moyens physiques ou mécaniques.
- 478 933. — 5 juin igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Redresseur à vapeurs.
- 20 025-433 256. — 2 juillet 1914. — Société dite : Le matériel téléphonique (Société anonyme), 46, avenue de Breleuil, Paris. — 3e Certificat d’addition au brevet pris, le 21 octobre 1910, au nom de la Société de Matériel téléphonique (Georges Aboilard et Cie) pour compteurs pour installations téléphoniques.
- 478953. — a6 septembre 1914. —Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris. — Perfectionnement aux systèmes de téléphonie automatique et semi-automatique.
- 478934. — 26 septembre 1914. — Compagnie F’rançaise pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris. — Jonction de deux réseaux téléphoniques, l’un manuel, l’autre automatique.
- 478 g55. — 26 septembre 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris. — Nouveau système de téléphonie automatique.
- 478 984. — gjuin igi5.—Société Muirhead and C°Ltd and Squier (G.-O.). — Perfectionnements apportés à la télégraphie.
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- rrente-huitième année
- SAMEDI 25 MARS 1916.
- Toma XXAII (2* série). N» 13
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- DEVAUX-CHARBONNEL. — Le télégraphe et
- la traction monophasée (Suite)........ 289
- P. BOUGAULT.'— Le projet de loi sur les bénéfices exceptionnels réalisés pendant la guerre, devant la Chambre des Députés.. 297
- Publications techniques
- Construction et essais de machines
- Formules relatives au calcul des machines électriques. — Miles Walkeh.................. 3o3
- Le fonctionnement de la bobine de Ruhmkorff
- avec l’interrupteur électrolytique. —• O.-M. ConniNo et G.-G. Trahacchi................... 3o/,
- Télégraphe et téléphone
- Sur le réglage des circuits dé charge dans les installations de télégraphie sans fil à courant continu haute tension avec interrupteur tournant. — MM. Giiiardeau et Bbthenod. 3o5
- Une abaque poür le calcul des longueurs
- d’onde. — \V. Eccles....................... 3o6
- Résultats obtenus en France par l’emploi des lignes pupinisées (fin). — M.-L. Cahen... 3o8
- LE TÉLÉGRAPHE ET LA TRACTION MONOPHASÉE (Suite)(1)
- Après avoir exposé, dans les numéros précédents, les troubles causes par la traction monophasée, et avoir discuté l'efficacité des dispositifs proposés pour la protection des lignes télégraphiques à courte distance, M. Devaux-Charbonnel envisage le cas des appareils rapides et des lignes longues et montre combien la solution est difficile, quand on n'agit que sur les installations du télégraphe.
- Passant ensuite à la protection du personnel, il indique les mesures de sécurité qui doivent être prises.
- Enfin, faisant un rapide examen du cas spécial du téléphone, il conclut à la nécessité de s’atta-
- quer à la cause même des troubles, et de modifi monophasée.
- % 4. - APPAREILS RAPIDES
- Les considérations que nous avons exposées se rapportent surtout à l’appareil Morse et au cas des lignes courtes. Elles devront être modifiées pour s’adapter aux appareils rapides qui sont employés pour l’exploitation des lignes à grand rendement ou de grandes longueurs. Il y a en France deux types d’appareil à grand rendement : je Baudot et le Hughes. Le premier peut émettre (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique, des 4 mars, p. 217; ii mars 1916, p. 341, et 18 mars, p. a65.
- ’• convenablement les installations de la traction
- jusqu’à aoo signaux par seconde, le second n’en émet guère que 8, mais chaque signal correspond à une lettre de l’alphabet, alors que les autres appareils exigent plusieurs signaux pour former une même lettre.
- Les constantes de temps de ces appareils sont plus faibles que celles du Morse. De plus, le Hughes est beaucoup plus sensible et commence à être troublé pour des courants qui atteignent 10 % du courant de travail.
- Les constantes de temps du Hughes et du Baudot sont sensiblement égales et ne dépassent guère 0,01 seconde. Dans le cas d’une ligne
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- T> XXXII (2° Série). —N° 13.
- courte, on ne pourra donc charger la ligne que d’impédances assez faibles. On devra avoir :
- U = y/1 -j- o,oi X w2 — R \/1 -|- i = i,4i R,
- alors que pour le Morse nous avions une impédance qui valait le triple de la résistance.
- La valeur maximum, qui sera tolérable pour la force électromotrice perturbatrice, sera donc, dans le cas de ces appareils et du fait de la diminution de l’impédance, deux fois moins grande que pour le Morse. Ce sera le chiffre qu’il faudra envisager pour le Baudot.
- Pour le Hughes, il faudra encore tenir compte de ce que le courant parasite doit être moitié moindre que pour le Morse. La force électromotrice maxima sera donc le quart seulement de celle qui est acceptée pour le Morse.
- Nous avons vu que l’introduction d’impédances en série ne permettait pas de résister sur les lignes courtes à une induction de plus de ioo volts. Il faudra réduire ce chiffre à 5o pour le Baudot et à 25 pour le Hughes.
- Si les lignes sont longues, la proportion de self qu’on pourra introduire sur la ligne sera très faible. Si, par exemple, la longueur est telle qu’il faut pour l’exploitation une pile de i5o volts, il ne sera pas possible d’introduire de self en série et les nombres indiqués plus haut devront être encore diminués d’un tiers.
- Le procédé des impédances en série ne sera donc suffisant pour protéger ces appareils que dans des cas très restreints et très spéciaux, où la longueur du parallélisme avec les installations de traction sera très courte.
- On pourrait objecter que, si la ligne est longue, la force électromotrice perturbatrice s’affaiblit avec la distance. Ceci est vrai et il est certain qu’elle aura beaucoup moins d’effet si elle est très éloignée d’une extrémité. Mais il faut remarquer qu’elle ne pourra pas être très éloignée des deux extrémités à la fois, et qu’elle sera le moins gênante, quand elle sera située au milieu de la ligne. Si on admet que la ligne en question aura au plus i oon kilomètres de longueur, on peut calculer que la force électromotrice induite qui se manifestera aux extrémités sera peu réduite, et les chiffres indiqués plus haut pour son maximum seront encore valables.
- U y a bien un procédé de protection qui pourrait être appliqué, ce serait de couper la ligne.
- par des relais ; on serait ainsi ramené au cas des lignes courtes. Mais on gagnerait peu de chose, et on augmenterait très sensiblement les difficultés d’exploitation.
- Il vaudra mieux avoir recours à d’autres moyens.
- On pourra tout cl’abord songer aux déchargeurs. Ces appareils pourront être employés contre des tensions perturbatrices plus élevées. En conservant les proportions indiquées pour le Morse, ils pourront servir sur les lignes courtes pour des tensions 5 fois plus fortes que dans le cas des impédances, soit jusqu’à 25o volts pour le Baudot et 125 volts pour le Hughes, à la condition toutefois que la fréquence du courant de traction soit stable et qu’il n’y ait pas d’harmoniques supérieurs importants, et aussi que la fréquence des courants de travail soit faible. Sans quoi ces courants seraient sensiblement dérivés par le déchargeur.
- Lignes à double fil.
- Si le déchargeur lui-même est insuffisant ou inutilisable, il ne restera plus qu’une ressource, c’est d’employer le double fil pour le télégraphe.
- De cette façon, en se servant de deux fils identiques, et croisés à la manière d’un circuit téléphonique, les inductions créées sur chaque fil se feront équilibre et la transmission télégraphique ne sera pas troublée. C’est la solution à laquelle on a eu recours entre Tarbes et Bagnères-de-Bigorre pour permettre le fonctionnement d’un appareil Hughes.
- Comme on pouvait s’y attendre, le fonctionnement a été parfait.
- Mais ce système offre un grand inconvénient. Il oblige à avoir une pile spéciale pour desservir l’appareil protégé, car les autres appareils du bureau ont une pile avec un pôle à la terre. C’est une complication qui peut être gênante.
- D’autre part, si cette solution peut être acceptable dans le cas d’une ligne courte, parallèle sur toute sa longueur avec la ligne de traction, elle est difficilement réalisable pour une ligne longue qui n’a que quelques kilomètres de parallélisme. Diverses solutions ont été proposées pour résoudre cette difficulté.
- On peuf.se contenter de doubler la ligne dans la partie exposée aux influences et raccorder çette section à ses extrémités avec la ligne courante, au moyen de transformateurs. M. Yoisenat
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- a étudié cl réalisé un transformateur qui laisse passer les courants du Baudot et qui peut être utilisé dans ce but. Le courant perturbateur est complètement éliminé et l’installation est fort simple. Elle oblige cependant à modifier les procédés d’exploitation. Des essais avec le Hughes n’ont pas encore été faits.
- Un autre moyen, que nous avons nous-même préconisé, consiste à utiliser le deuxième lil dans la section influencée, non comme fil de retour mais comme fil compensateur. Voici, par exemple, comment peut être fait le montage. Le fil de ligne ordinaire LL traverse le primaire d’un transformateur A. Le secondaire est relié au fil compensateur TT. Un seul transformateur placé à une extrémité est suffisant.
- L______ ________________________L'
- A
- t
- T
- Kig. i5. — Transformateur compensateur.
- Il est facile de calculer les caractéristiques du transformateur. Reprenons les formules. Nous avons au primaire,
- /(oM V, + Y'«
- V, + V„ +
- M*w* \
- v7 + V'J
- en supposant, qu’il existe dans le secondaire une force électromotrice égale à e3.
- Si cette force électvomotrice n’existait pas, nous aurions un courant Lt qui serait proportionnel à e,
- e, = Pq.
- Si la force éleetromotriec e3 existait seule, nous aurions un courant i\ tel que
- e.,
- ,/
- ’.U<
- V, + V'„
- P,.
- Le transformateur permettra la circulation des courants ii et i', simultanément dans le lil de travail et on aura
- q + A M/co K - (Y, + V',,) i'{ M/coK
- en supposant que e3 est proportionnelle à et
- Celte hypothèse revient à admettre que le fil de travail et le fil compensateur sont sur tout leur parcours placés toujours de la même manière par rapport au fil de traction.
- Passant aux valeurs effectives, le module du deuxième membre sera minimum en même temps que la quantité
- (R. + R'«)2 + (L., + L'„ — Mu» K)8, c’est-à-dire
- L2 + L'„ = MwK V2 + V'a — /MtoK = Rj -(- R'(t
- il 4" l'l_ Ra -j- R’a
- i'i <0/ (La -j- L «I
- On voit qu’avec un transformateur seul on ne peut arriver à rendre nulle courant qui circule sur le fil de travail. Mais on le réduira à une faible valeur en prenant un transformateur ayant une self importante et une résistance ohmique aussi faible que possible.
- Dispositif Perret. — Il sera possible cependant d’équilibrer exactement le courant d’induction. Si on place un condensateur de capacité C aux bornes du secondaire, on calcule facilement que le courant résultant sur le lil de travail sera nul, si on a les deux conditions
- ll2 + R'„ = w-C ( L2 R'„ — L'a IL.)
- R2 + R'„ — <oC (B, R'„ — la8 La L'„) -f K«oM = <>.
- La première condition donne la valeur de la capacité. La deuxième permettra de calculer M et par conséquent le rapport de transformation.
- Un dispositif de ce genre a été proposé par M. Perret et soumis aux essais. On a pu sans difficulté transmettre au Hughes sur la ligne de Tarbes à Bagnères-de-Bigorre. Le même procédé va être expérimenté sur des lignes n’ayant qu’un parallélisme restreint avec une ligne de traction et munies d’un double Yil tout le long de la section influencée.
- Ces dispositifs ont l’inconvénient de tous les dispositifs à résonance. Le dispositif du transformateur seul sera peu sensible aux variations de la période fondamentale; mai#> pour l’harmonique m, on aura
- /, i\ _ _ Ra 4 R'a _ m — 1 /, — mtii/(Ls + L'a) “ m~ '
- Dans le second membre, le premier terme sera très petit, mais le deuxième sera voisin de l’unité
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- de telle sorte que le courant résultant dans le fil de travail sera très voisin du courant i\.
- Quant au transformateur shunté par un condensateur, il sera également sensible aux variations de fréquence. Le calcul du déséquilibre se présente sous une forme un peu compliquée. Nous nous dispenserons de le donner.
- En présence de ces résultats, on peut se demander s’il ne serait pas possible d’imaginer un dispositif qui serait équilibré quelle que soit la fréquence. Le calcul, bien qu’un peu laborieux, est possible, et on trouve, en effet, que, en disposant convenablement des selfs et des capacités sur le secondaire du transformateur, on peut réaliser un dispositif équilibré pour toute fréquence. Voici par exemple une solution.
- Sur une ligne en bronze de 2 nim. 5 et de ao kilomètres de longueur on aurait un équilibre pour toutes fréquences avec les don nées suivantes :
- Rj = 5» L, = 5oh Ct=5o?
- R3 = 2 900“ L3 — 2h C3 = ioiï.
- Nous ne donnons ce résultat qu’à titre de curiosité, parce que le dispositif auquel on est conduit n’est pas suffisamment simple pour être pratiqué. Nous devons cependant faire remarquer la différence considérable qui existe entre le cas que nous examinons, et celui du transformateur compensateur placé sur le fil de travail lui-même (dispositifs Delcamp et Brouquier).
- Quand on veut équilibrer le courant alternatif avec le seul fil de travail, on diminue sensiblement le courant utile, et d’autant plus que sa fréquence est plus voisine de celle du courant de trouble. Un dispositif équilibré pour toutes fréquences annulerait complètement le courant de travail. Ici, au contraire, le courant de travail n’est pas trop sensiblement modifié par la présence du transformateur. Il est réduit, mais non supprimé.
- Faisons encore remarquer que, dans le cas d’u ne ligne doublée sur toute sa longueur, on pourra éviter assez simplement d’employer une pile spéciale et utiliser les piles ordinaires du bureau. Il faudra pour cela que, dans la position de réception, aussi bien que dans celle de transmission, l’installation soit équilibrée. On pourra, par exemple, modifier le manipulateur de telle sorte que le deuxième fil de ligne, fil de compensation, soit mis à la terre, au moment où le fil de travail est relié à la pile.
- Pendant la réception, il n’y aura pas de terre dans le poste, le courant de travail passant par A, le corps du manipulateur, le récepteur et retournant par B et le fil numéro 2 au poste de départ. Pendant la transmission le prolongement
- Fig. iG. — Compensation simple.
- Ti li
- G du manipulateur met à la terre le fil numéro 2 par l’intermédiaire du ressort D et du contact T. Le fil numéro 1 est également mis à la terre par la pile P.
- Ce dispositif simple 11e s’applique malheureusement pas au cas d’un parallélisme partiel avec une ligne de traction.
- De tout ce qui précède nous pouvons conclure que, pour les appareils rapides, le seul moyen efficace et pratique de les protéger sera d’employer un double fil. Dans le cas où le parallélisme avec la ligne monophasée n’affectera pas toute la
- 10 ligueur de la ligne télégraphique, on pourra se dispenser de procédera un doublement total.
- 11 suffira généralement de poser un double fil dans la section troublée et de le relier au fil de travail au moyen d’un transformateur compensateur.
- | 5. — PROTECTION DES PERSONNES
- Nous avons vu que le voisinage de la traction monophasée transformait les lignes voisines en lignes d’énergie. On recueille une puissance de plus d’un kilowatt sur un fil de cuivre ayant un parallélisme de/|(> kilomètres. Sa tension est élevée ; elle dépasse 1 ou volts et peut atteindre jusqu’à 1 000 volts. Ces lignes deviennent donc dangereuses. On sait parles travaux des docteurs d’Ar-sonvalet Weiss qu’une personne venant au contact d’un conducteur d’énergie peut être électrocutée si le courant qui traverse son corps atteint i5o milliampères. Ce courant dépendra à la fois du
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- voltage de la canalisation et de la résistance du corps. Cette résistance est très variable. Elle parait présenter un minimum de 5oo ohms, si les contacts sont parfaits, s’ils sont pris par exemple sur des surfaces humides à l’intérieur du corps. Si on les prend à l’extérieur la peau offre toujours une résistance supplémentaire qui n’est pas négligeable, mais qui dans des cas particuliers, transpiration, atmosphère humide, etc., peut n’être pas très élevée, et ne pas dépasser un millier d’ohms. Au contraire, si la peau est sèche, si le contact avec l’un des conducteurs, qui pourra dans certains cas être le sol, est résistant, la résistance du corps humain pourra atteindre des dizaines de milliers d’ohms. En fait, des accidents mortels ont été causés par des canalisations à moinsde ioo volts, cequi indique quele courant a dû dépasser i5o milliampères et que la résistance du corps se trouvait dans ces circonstances inférieure à 6oo ohms. En somme, il semble bien que les ouvriers qui ont souvent soit les mains humides, soit en transpiration, sontexposésàdes accidents quand ils touchent sans précaution des conducteurs soumis à l’induction. Le personnel des bureaux est moins exposé. Mais le contact des conducteurs présente un autre danger. Les tensions élevées pèuvent produire au premier moment des décharges, des étincelles, qui sur-prennentet agissent désagréablement sur le système nerveux. Le public lui-même qui se sert du téléphone peut être amené à ressentir des secousses désagréables qui par leur imprévu causent des accidents.
- La question de la protection des personnes ne devra donc pas être négligée. Nous allons l’examiner dans les deux cas qui se présentent en pratique : lignes à simple fil, en bonne communication avec le sol à leurs deux extrémités, lignes à double fil isolées du sol.
- Pour les premières, elles ne seront en général accessibles au public et au personnel manipulant que vers leurs extrémités. La tension n’y sera jamais bien élevée, et le courant qui pourra se dériver à travers le corps d’une personne qui viendrait à les toucher, sera, sauf dans des cas exceptionnels et très rares, d’une intensité trop faible pour être dangereuse. Les ouvriers des lignes, au contraire, seront plus exposés. Si les tensions à craindre sont suffisamment élevées, il sera nécessaire de les munir de gants de caoutchouc et de les inviter à prendre toutes les pré-
- cautions usitées pour manipuler des conducteurs industriels.
- Des dispositifs de sécurité ont été indiqués. Le plus intéressant est celui qui a été indiqué par M. Latour et par M. Leboucher. Il consiste à répartir des impédances régulièrement espacées le long de la ligne. De cette façon, la différence de potentiel par rapport au sol est diminuée. La circulation d’un courant i à travers la résistance R diminue en effet la tension induite e de la quantité R/. Nous étudierons d’ailleurs, plus loin, cette disposition plus en détail. On verra que l’on peut réduire la différence de potentiel par rapport au sol au quart de la tension électromagnétique induite. Nous ne parlons pas de la tension statique, parce que la mise de la ligne à la terre la rend généralement négligeable.
- Passons maintenant aux lignes à double fil. Ces lignes sont portées à un voltage statique assez élevé. Il en résulte que leur contact cause tout d’abord une impression désagréable, consé-. quence du choc produit par l’écoulement d’une charge de potentiel élevé à travers le corps. A la suite de ce choc, il s’établit un courant régulier, dont la valeur, ainsi que nous l’avons montré, est constante, si la résistance offerte au débit est assez faible. Pour le voltage électromagnétique le phénomène sera du même genre. 11 présentera cette particularité que le premier choc sera moins désagréable, parce que le voltage est moins élevé, mais le courant permanent sera plus intense parce que la capacité qui intervient est celle du fil par rapport à la terre et non comme dans le cas statique celle du fil par rapport au fil de trolley. Dans le cas statique on a un courant I, et dans le cas magnétique un courant I,„ donnés respectivement par les formules
- I* = uCE, I,« = ii>C,Em.
- Nous avons vu que G, capacité mutuelle du fil induit et du fil de trolley, est environ le dixième de C4, capacité du fil induit par rapport au sol. Comme E,„ est souvent supérieur au dixième de E„ le courant magnétique sera plus élevé.
- Au point de vue sécurité, les conséquences d’un contact avec une ligne ,à double fil bien isolée ne mettront pas en danger, en général, la vie humaine au moins directement. Mais les conséquences indirectes pourront êtro très graves. La surprise sera capable d’occasionner de graves malaises, surtout s’il s’agit du person-
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- nel féminin d’exploitation, dont la tâche, souvent énervante, affaiblit la force de résistance aux émotions. De même, sur les lignes, les ouvriers pourront, dans un mouvement inconscient de réaction, perdre l’équilibre et faire des chutes graves.
- Mais il en sera bien autrement si la ligne est mal isolée. La tension statique ne sera guère dangereuse, carie courant qu’elle peut produire, et qui ne dépasse pas un maximum peu élevé, devra se partager entre les différentes voies d’écoulement qui lui seront offertes. Il sera donc toujours plus faible que dans le cas d’un bon isolement. La tension elle-même se trouvera réduite et le premier contact sera moins désagréable. Mais la tension magnétique produira un phénomène différent. Le courant qui, dans le cas précédent, devait s’établir à travers la capacité de la ligne d’une part, et la résistance du corps au contact d’autre part, peut maintenant passer au sol en traversant directement les deux résistances, celle d’isolement et celle du contact. L’impédance pourra être beaucoup moins élevée que précédemment, si l’isolement est faible ou s’il existe une dérivation sur la ligne. Supposons par exemple une induction magnétique moyenne, 200 volts, sur une ligne dont une extrémité est au sol pour une raison quelconque, à travers une résistance de i ooo“. Un contact à l’autre extrémité laissera passer à travers une résistance égale de i ooo"1 un courant de îoo milliampères. Ce courant est déjà dangereux et peut le devenir davantage si l’une des résistances est moindre que ce que nous avons supposé.
- Le problème de la protection des lignes influencées, au point de vue de la sécurité des personnes, est donc excessivement délicat. Si on n’installe aucun système de protection, la tension statique reste en jeu et conserve tous ses inconvénients qui peuvent même créer de réels dangers. Si on installe des dérivations au sol, la tension magnétique peut causer des accidents.
- Pour remédier, dans la mesure du possible, à ces inconvénients, deux solutions ont été appliquées sur les lignes du Midi de la France. La première consiste à installer un déchargeur Pérégo à chaque extrémité des lignes. Le déchargeur NPérégo est une bobine à forte self à deux enroulements égaux dont le point milieu se met au sol. Les deux enroulements sont constitués de telle sorte que pris en série ils offrent une
- self considérable, et pris en quantité à partir du milieu T, une self pratiquement nulle. Montéô sur les deux fils de la ligne elle ne permet pas à un courant alternatif de passer d’un fil sur l’autre, elle ne shunte pas la ligne, mais elle permet à un courant créé par des forces électromotrices égales sur chacun des fils de s’écouler
- Fig. VJ- — Déchargeur Pérégo.
- à la terre sans rencontrer d’impédance appréciable. De cette façon on peut mettre franchement à la terre une ligne sans troubler trop sensiblement son exploitation. Le danger d’un contact se trouve de cette façon à peu près écarté, car la résistance de contact, à quelque point qu’elle s’insère sur la ligne, est toujours shuntée par une résistance beaucoup plus faible placée à une extrémité et le courant qui la parcourt est toujours très réduit. Ce dispositif est donc efficace, mais il présente un grave inconvénient. Il s’établit entre les deux Pérégo un courant intense de circulation qui les met très rapidement hors de service.
- La deuxième solution pare à cet inconvénient. Un seul Pérégo est installé au milieu de la ligne et il est mis en série avec des capacités. De cette façon le courant de circulation est nul. Le vol-
- c
- LaVvW_JWWvC
- c
- Fig. 18. — Pérégo avec condensateur.
- tage étatique est réduit très sensiblement et un courant dangereux ne peut se produire par contact que dans des circonstances exceptionnelles.
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- Cet accident se produirait, par exemple, si un des condensateurs était brûlé. Aussi le dispositif n’est-il bon qu’à condition qu’il soit très surveillé et soigneusement entretenu. En donnant aux oondensateurs une capacité de 2 micros, le voltage statique pôur une ligne de ao kilomètres bien isolée sera réduit à 70 volts environ et le courant magnétique à travers une résistance R ne sera pas supérieur à
- , _ <*>C Ë,„
- I tn —* . .... . ,
- y 1 + ü>2C2R2
- soit à 40 milliampères pour une force électromotrice de 200 volts et une résistance même très faible.
- 11 sera donc assez facile d’assurer la sécurité des personnes, quand les conditions d’exploitation seront normales. Mais il ne faut pas oublier que les divers accidents qui affecteront la traction électrique auront leur répercussion sur les lignes à courant faible. Les courts-circuits, en particulier, qui amèneront des débits anormaux sur la caténaire, produiront sur ees lignes des inductions fort élevées, et, lors de l’étude des précautions à prendre en vue de la sécurité, il ne faudra pas manquer d’envisager ces cas anormaux et de prendre des dispositions en conséquence.
- § 6. — TÉLÉPHONE ET CONCLUSION
- Dans tout ce qui précède nous n’avons pas parlé de la protection des lignes téléphoniques. C*ést qu’en effet jusqu’à présent cette question s’est confondue avec colle de la sécurité. Il a paru très difficile de faire disparaître les courants induits tout en conservant aux courants téléphoniques qui sont eux aussi alternatifs leur intensité. Peut-être est-on à la veille de trouver un moyen de résoudre ce problème qui a priori paraît impossible. M. Latour fait actuellement à ce sujet des recherches fort intéressantes, mais le moment ne paraît pas venu d’exposer les méthodes employées dans ce but. Nous devons nous borner à indiquer que les dispositifs qui tendent à abaisser les tensions induites aussi bien électrostatique que magnétique sont les seuls qui jusqu’à présent ont été mis en service. Les troubles ressentis sur les lignes téléphoniques n’ont donc pu être jusqu’à présent efficacement combattus. Ils proviennent des courants de circulation qui parviennent à s’éta-
- blir sur les lignes par suite de la dyssymétrie de l’isolement des fils. Cet isolement ne peut pratiquement être supérieur à un mégohm par kilomètre, et il peut être bien inférieur par temps humide. Au moyen' des protecteurs Pérégo ou d’autres du même genre, on arrive à diminuer les tensions induites, cependant on ne peut arriver à les rendre assez faibles pour que des courants de l’ordre de quelques microampères ne puissent circuler sur la ligne et à travers les récepteurs téléphoniques. Aussi ces moyens se sont-ils trouvés insuffisants. Le seul remède simple qui se présente à l’esprit est de diminuer la valeur absolue des tensions induites. On ne peut le faire qu’en agissant sur les installations de traction. Nous nous réservons d’en parler dans le paragraphe suivant.
- Nous nous bornerons donc à résumer ce que nous avons exposé au sujet des lignes télégraphiques.
- Deux cas nous paraissent tout d’abord à envisager suivant qu’il s’agit de lignes très longues desservies par des appareils rapides, ou de lignes de faible valeur et desservies par des appareils quelconques.
- Pour les lignes longues, il ne paraît pas possible de combattre les tensions induites, si elles sont importantes, si en particulier elles dépassent une valeur de 5o volts. Nous nous trouvons donc en présence d’une difficulté analogue à celle que rencontre le téléphone, et le remède ne paraît pouvoir être trouvé que dans la modification des installations de la traction.
- Pour les lignes courtes, nous avons vu que dans le cas où l’intensité de trafic exige des appareils rapides, il est nécessaire d’avoir recours au double fil. L’exploitation peut alors se faire sans grande difficulté, mais il faut, comme pour toutes les lignes à double fil, envisager la question de sécurité des personnes. Les protecteurs Pérégo seront en général suffisants, mais ils risqueront de se trouver en défaut dans les cas d’accidents aux installations de traction. Aussi sera-t-il prudent de considérer d’une manière générale les fils soumis à l’induction comme des fils parcourus par des courants dangereux. Dans les bureaux, les installations devront être isolées du sol par les dispositifs usités dans l’industrie. Des planchers montés sur isolateurs en porcelaine, ou bien des tapis en caoutchouc devront être placés sous les appareils et sur toute la sur-
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- face où l’on peut être appelé à séjourner pour assurer leur fonctionnement ou leur entretien. Pour toutes les parties de lignes en fil nu, il devra être recommandé de ne les toucher qu’avec des gants de caoutchouc. Cette précaution s’impose surtout pour les ouvriers des lignes qui sont exposés à toucher les conducteurs avec des mains humides et à n’ofîrir dans ces conditions à la dérivation de courant qu’une résistance relativement faible.
- Pour'le Morse et le Sunder, appareils beaucoup plus robustes, leur protection pourra être assurée au moyen d’appareils assez simples. Nous avons vu que, parmi un grand nombre de dispositifs proposés, on devait éliminer ceux qui sont trop sensibles aux variations de la fréquence fonda-mentale et aux harmoniques. Tels sont les transformateurs, le Girousse et le Brouquier. Les exigences de l’exploitation, notamment l’usage de postes bifurqués et de tableaux annonciateurs qui répartissent le trafic sur des appareils quelconques dans le bureau, rendent aussi presque impraticable l’emploi de dispositifs exigeant des relais spéciaux. Il ne reste donc en présence que deux moyens dont l’un est connu depuis longtemps, celui de l’augmentation de l’impédance des lignes. Ce premier moyen est efficace tant que la tension induite ne passe pas une centaine de volts. Le cas est encore assez rare. Le déchargeur Latour permet au contraire de combattre des tensions de l’ordre de 5oo volts. Il est donc en général suffisant pour les lignes courtes exploitées au Morse. Cependant le fonctionnement du déchargeur ne sera satisfaisant que si la fréquence des courants de traction varie peu, et si le fonctionnement des générateurs et des tracteurs n’introduit pas des harmoniques de grande amplitude.
- L’exploitation de la ligne de traction devra être très sévèrement surveillée à ce point de vue. Il faudra également éviter soigneusement toutes les surtensions accidentelles d’une valeur importante qui sont de nature non seulement à troubler le service télégraphique, mais aussi à détériorer les protecteurs. Les déchargeurs peu-ventenelïêt, pendant ces périodes, être parcourus par des courants intenses. Les tensions aux bornes lies condensateurs peuvent prendre des valeurs qui suffisent à percer l’isolant. Les bobines de self peuvent aussi être grillées. Il
- sera donc indispensable d’éviter les surténsions. Celles qui sont dues à des accidents fortuits ne peuvent ni être prévues ni être évitées. Elles seront rares. Mais il y en a d’autres qui tiennent à des causes qui sont bien connues. Telles sont les démarrages et les arrêts brusques, les mauvais contacts des pantographes et du fil d’alimentation. Tous les efforts possibles devront être faits pour éliminer ces causes de trouble dont l’effet sera toujours nuisible et quelquefois désastreux pour la conservation des protecteurs.
- En résumé les expériences qui ont été réalisées sur les chemins de fer du Midi, avec le concours de la Compagnie, ont abouti à ce résultat fort intéressant, que pour les lignes télégraphiques de faible longueur et à faible trafic il était possible d’en assurer l’exploitation dans des conditions satisfaisantes, sous réserve que le réseau de traction soit exploité avec soin et en vue principalement de maintenir le Gourant dans une forme aussi régulière et uniforme que possible, et voisine de la sinusoïde pure.
- Des constatations qui ont été faites on peut tirer des conclusions s’appliquant aux lignes plus longues exploitées par des appareils rapides. Pour celles-ci les protecteurs essayés sont insuffisants, et leur exploitation ne peut être garantie que par des modifications apportées aux conditions d’utilisation du courant.
- La même remarque s’applique, au moins pour le moment, aux lignes téléphoniques et nous sommes, en conséquence, enclins à conclure que le problème de la protection des communications télégraphiques et téléphoniques, en cherchant la solution dans la modification seule des installations de courant faible, est à peu près insoluble. 11 n’a de solution que dans des cas assez particuliers, ligne de faible longueur et de peu d’importance, et encore des inconvénients se présentent-ils qui proviennent de la tension à laquelle sont portées les lignes.
- Aussi nous semble-t-il indispensable de dire un mot des modifications qui peuvent être apportées aux installations de traction dans le but de protéger les lignes à courant faible. C’est ce que nous allons faire dans le paragraphe suivant.
- (A suivre.)
- Devatjx-Charbonnel.
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- LE PROJET DE LOI SUR LES BÉNÉFICES EXCEPTIONNELS RÉALISÉS PENDANT LA GUERRE, DEVANT LA CHAMBRE DES DÉPUTÉS
- Aucun industriel n’ignore aujourd’hui que la Chambre a entrepris la discussion du projet de loi qui doit aboutir à une contribution extraordinaire sur les bénéfices exceptionnels réalisés pendant la guerre ; mais on est surpris, quand on voit combien sont peu précises les idées de chacun sur ce point. Il n’est pas rare d’entendre dire, par exemple, que « tous les patentés vont être soumis à l’impôt » ; d’autres s’empressent de répondre : « Mais non ! ceux-là seulement qui auront passé un marché avec Vadministration de la guerre » ; un troisième déclare : « On n’a pas prévu qu’il peut y avoir des amortissements qui diminuent les bénéfices », etc. ; et tous ces propos sont également inexacts.
- Cette divergence d’opinions tient, pour une très grande part, à ce qu’il y a eu en réalité deux projets de loi, assez différents dans leur texte : l’un émanant du gouvernement, et l’autre de la commission, et que certains amendements ont été connus du public ; de telle sorte que, sans vue d’ensemble, chacun ne regardant que ce qui l’a frappé, on peut, selon les cas, ou avoir une inquiétude très grande, ou ne pas se rendre compte exactement des charges nouvelles qui s’annoncent pour l’industrie, dite industrie pour la guerre.
- Aujourd’hui la discussion devant la Chambre des députés étant terminée, il est possible, sinon facile, de se faire une idée exacte de ce que sera la loi future ; et, comme son application sera délicate, on peut prendre des indications préalables et des commentaires anticipés dans les réponses faites par le ministre ou le rapporteur de la Commission aux diverses questions posées par les députés.
- Indiquons de suite que l’industrie électrique est directement visée dans l’application de la loi ; non seulement les électro-métallurgistes, mais encore les distributeurs de force dont la sphère d’action s’est accrue pendant la guerre, et surtout les hydro-électriciens qui n’ontpoint euàcompter avec le prix du charbon, à la différence des tri-
- butaires de la houille noire, doivent s’y intéresser.
- C’est surtout dans la discussion générale que nous trouverons les observations particulièrement susceptibles d’éclairer le sens de la loi ; nous donnerons ensuite le commentaire des principaux articles qu’il sera utile de connaître pour l’application future.
- I. — Discussion générale.
- Deux séances, celle des jeudi et vendredi io et 11 février, ont été remplies par la discussion générale.
- Les conclusions du premier orateur, M. Lazare Weiller, sont très nettes : il faut, dit-il, un impôt sur les bénéfices de guerre, parce que ceux qui ont gagné des bénéfices supplémentaires, pendant que d’autres ont perdu leurs revenus ordinaires, doivent contribuer à l’allégement des lourdes charges qui pèsent sur le Trésor public ; toutefois il y a une grande témérité à rendre applicable cet impôt dès maintenant ; toutes les nations sont décidées à y recourir, mais quelques-unes ont agi avec une extrême prudence, comme l’Allemagne elle-même, en obligeant seulement les industriels à mettre en réserve une partie de leurs bénéfices supplémentaires, afin d’en empêcher la distribution immédiate ; plus tard, c’est-à-dire après les hostilités, ces bénéfices, réservés aujourd’hui dans la proportion de 5o % du bénéfice total, seront frappés d’une taxe qui sera édictée ; on éviterait ainsi le danger toujours grave d’une législation précipitée ; car on ne peut savoir aujourd’hui quelle sera la situation des industriels, de ceux qui, notamment, ont répondu avec générosité à l’appel du pays, ont créé dès la première heure un matériel énorme spécialement fait pour la fabrication des objets utiles à la guerre, et ont même édifié à l’étranger des usines nouvelles : « Dans ces conditions « comment peut-on considérer comme bénéfices
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- « acquis ces bénéfices représentés par la diffé-« rence entre l’achat et la vente, différence qui « n’est pas un bénéfice taxable, mais s’est trans-« formé en un outillage industriel? Comment ne « pas faire entrer en ligne de compte les pertes « que subira après la guerre le stock considé-« rable des matières premières que l’on doit « accumuler aujourd’hui, pour ne pas être pris « de court, à cause des retards et du prix du « fret, et qui, après la crise de la guerre,
- « retomberont à leur cours normal, ou à peu « près ('). »
- Dans un sens tout opposé, un autre orateur, M. Mistral, expliqueque le projet actuel doit être voté, car il se préoccupe lui aussi de l’avenir; et, précisémentle texte soumis àla Chambre luiparaît être un acheminement vers un autre projet qui serait synthétisé dans un impôt de guerre frappant tous les revenus, et les frappant d’une façon progressive en rapport avec leur importance; il demande, en plus, que si l’on -envoie le fisc à ceux qui ont fait 'des bénéfices exceptionnels, mais honnêtes, on revise les marchés de ceux qui ont fait des bénéfices scandaleux, sans rien risquer, au sujet desquels il parle longuement. Le marquis de Dion demande que l’impôt sur les bénéfices de guerre soit établi sans montrer le poing au capital, et sans mettre dans la même catégorie les spéculateurs éhontés d’une part, et d’autre part ceux dont l’activité industrielle a été utile à la défense nationale : pour ces derniers, il demande qu’un impôt sans inquisition, sans vexation, soit basé par exemple sur le principal de la patente, «. moyen fiscal qui, aujourd’hui, n’a que le tort de ne pas être une nouveauté ».
- M. Andrieu, rapporteur de la Commission fiscale, exprime à la tribune tous ses regrets que le gouvernement ait supplanté les travaux faits par la Commission dont il est le rapporteur, et qui
- (') Voilà les exemples cités par M. Weiller : « Le zinc, dit-il, valait avant la guerre un peu moins de 80 francs les ioo kilogrammes; depuis, il a valu33o francs les cent kilogrammes; mais, où est-il donc le zinc ? Il est en Allemagne ; les Allemands ont mis la main, vous le savez, sur le bassin de la Meuse, et c’est dans ce bassin que se trouvent les usines d’une société bien française, qui s’appelle la Vieille-Montagne ; ils ont en outre le zinc de Silésie ; donc, tandis que les Allemands manquent de cuivre et d’autres métaux, ils ont trop de zinc ; vienne la paix, ils vont nous en inonder. » (Séance du 11 février *0*6.)
- avaient été dirigés dans l’idée de frapper beaucoup plus de personnes que le projet actuellement soumis à la Chambre, puisqu’on englobait tous les patentés, et non pas seulement ceux qui font des actes de commerce, mais en réservant prudemment l’application de la loi jusqu’à la fin des hostilités.
- Et là-dessus la discussion générale aurait pris fin, sans dessiner nettement les contours du projet de loi — chaque orateur ayant pris soin de se réserver le droit de présenter des amendements à chaque article — si, à la séance du i5 février, au moment où l’on allait passer à la discussion; M. Raoul Péret, rapporteur du projet, n’avait répondu aux précédents orateurs, par un résumé succinct de la loi future, dont on peut donner le schéma dans les termes suivants :
- i° Principe. — Tout le monde trouvera juste queceux, quidoivent àla guerre un supplémentde revenus, participent pourune part plus large aux dépenses qu’elle entraîne.
- a0 Personnes atteintes par l’impôt. — Toutes les personnes ou sociétés qui ont accompli des actes de commerce (') (articles 632 et §33 du Code de commerce) depuis le ier août 1914 jusqu’au 3i décembre de l’année qui suivra celle des hostilités ; toutes les personnes qui ont prêté leur entremise moyennant rétribution à l’accomplissement d’une opération commerciale; toutes les exploitations d’entreprises assujetties à la redevance proportionnelle par l’article 33 de la loi du 21 avril 1810 sur les mines ; aussi, d’une part, il ne suffît pas d’être patenté, il faut avoir fait des actes de commerce pour rentrer dans le cadre de la loi et, d’autre part, on ne s’arrêtera pas à la taxation des seuls fournisseurs de la guerre, car on laisserait ainsi échapper en dehors des mailles du filet fiscal bien des personnes qui, sans avoir traité avec l’Etat, n’en ont pas moins profité de la guerre, par exemple certains hôteliers dans la zone des armées, qui, indépendamment de tout traité, ont logé des officiers et des étrangers à un prix rémunérateur ; enfin, il n’yapas lieu de viser dans le projet de loi les marchés honteux, dont il a été fait état par certains orateurs, parce que
- (!) Pour la définition complète de l'acte de commerce nous renvoyons uos lecteurs à l’article de notre collaborateur paru dans La Lumière Electrique du 29 janvier igtfi sous le titre : « Ce qui est permis, ce qui est défendu à une Société scientifique en fait d’eutreprise6 commerciales ».
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- la Commission, dite de révision des contrats, nommée par la Chambre, est déjà chargée de donner son avis et de jproposer une sanction à ce sujet.
- 3° Bénéfices soumis à la taxe. — Ce sont les bénéfices exceptionnels, c’est-à-dire ceux qui excèdent le bénéfice normal; or, pour comprendre ces termes, il faut d’abord définir le bénéfice normal, qui sera le bénéfice moyen pendant los trois années ayant précédé la guerre. Si le chiffre n’est pas déclaré par les intéressés, avec pièces justificatives, il sera forfaitairement évalué à 6 % du capital engagé, ou au moins à 5 ooo francs pour les personnes n’ayant pas engagé de capital.
- Un député ayant inopinément demandé si l’on prendra le bénéfice « distribué » pendant les années antérieures à la guerre, ou « réalisé » pendant ces mêmes années, s’attire cette réponse : l’on doit, puisqu’il s’agit de faire une différence, employer la même méthode pour l’évaluation des bénéfices antérieurs que pour celle des bénéfices pendant la durée de la guerre-; or, en ce qui concerne ces derniers, la loi s’explique dans les articles 3 et 4 ; donc, la même règle, contenue dans ces articles, doit être prise comme base, pour les bénéfices antérieurs.
- II. — Discussion par article du projet de loi.
- Eclairés par la déclaration générale du rapporteur, nous pouvons passer à la discussion des articles. L’article premier est lu par le président de la Chambre ; il est ainsi conçu :
- Il est institué une contribution extraordinaire sur les bénéfices exceptionnels réalisés depuis le 1er août 191k Jusqu’au 31 décembre de Vannée qui suivra celle de la cessation des hostilités :
- 1° Par toutes les personnes ou sociétés qui accomplissent ou ont accompli à titre habituel ou accidentel des opérations réputées par la loi actes de commerce;
- Par toutes celles qui, sous une forme quelconque, prêtent ou ont prêté leur entremise, moyennant rémunération, à l’accomplissement d’une opération commerciale ;
- 3° Par les exploitants d'entreprises assujettis à la redevance proportionnelle prévue par l’article 33 de la loi du 21 avril 1810.
- Un premier amendement déposé par M. Au-briot, et soutenu par M. Lafont, tend à rem-
- placer les mots « bénéfices exceptionnels », par ceux-ci « revenus supplémentaires », dans le but de permettre d’atteindre non pas seulement les bénéfices du commerce, mais aussi les revenus, tels par exemple que les loyers de certaines maisons, qui ont donné, dit l’orateur, dans certaines régions de production intensive, une majoration de 5o % et les traitements des hauts fonctionnaires civils et militaires qui se sont accrus. Deux observations sont faites à cet amendement : la première émane du président de la Commission du budget qui rappelle que cette commission examine actuellement une série de projets déposés par différents députés, dans le même but que le rédacteur de l’amendement. La seconde émane du ministre des Finances qui déclare que, sans s’opposer au renvoi de l’amendement à la Commission du budget, il ne peut admettre qu’on veuille taxer les bénéfices agricoles que toutes les législations étrangères ont exceptés de leur loi sur les bénéfices exceptionnels, et les émoluments des fonctionnaires qui ont acquis un grade supérieur; sur ces deux remarques, l’amendement est renvoyé à la Commission du budget, c’est-à-dire qu’il sort définitivement du projet examiné.
- Un second amendement a plus de faveur : il porte sur la durée de l’application de la loi : son auteur M. Lamy, jdont le marquis de Dion partage l’avis, craint que cette durée, fixée jusqu’à l’expiration de l’année qui suivra la fin des hostilités, soit trop longue ; il faut tenir compte de la nécessité dans laquelle se trouvent les industries de s’organiser pour lutter avec l’Allemagne sur le terrain commercial : il propose Une diminution et une fraction plus nette qui est adoptée dans les termes suivants : Depuis le lor août 191k jusqu’au douzième mois qui suivra celui de la cessation des hostilités.
- Avec l'article 2, nous entrons dans la partie la plus délicate de la loi. Les amendements ont été copieusement présentés, et, bien que très peu d’entre eux aient été admis, nous devons remarquer qu’ils ont été très utiles, parce qu’ils ont permis aux différents rapporteurs de préciser sur chaque point la portée du texte ; ce qui simplifiera plus tard la tâche de ceux qui appliqueront la loi future. Le texte présenté était le suivant :
- « La contribution est calculée en prenant pour base le bénéfice net réalisé respectivement pendant la période s’étendant du i'r août 1914 au
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- 3i décembre 1014, et pendant chacune des années suivantes.
- « Ce bénéfice est constitué, compensation faite des pertes, par le produit brut totalisé des diverses entreprises exploitées par le même assujetti, sous déduction, s’il y a lieu :
- « i° Des intérêts des .dettes et emprunts contractés pour les besoins de chaque entreprise;
- « 2° Du coût de la matière première;
- « 3° Des frais généraux tels que réparation et entretien, combustible, force motrice, loyer;
- « 4° Des traitements, salaires, rétributions diverses;
- « 5° Des taxes de même nature acquittées en pays étranger, de l’impôt général sur le revenu et des contributions afférentes à l’entreprise;
- « 6“ Des sommes qui, dans les conditions spéciales à chaque entreprise, doivent être réservées pour l’amortissement des bâtiments, du matériel et de l’outillage, en tenant compte des dépréciations exceptionnelles, des installations spéciales, effectuées en vue des fournitures de guerre;
- « 7° Des sommes affectées à l’amortissement des créances irrécouvrables ou bénéficiant du moratorium des échéances commerciales. »
- La discussion qui a eu lieu à la Chambre sur cet article devrait être lue en entier ; car des députés, en très grand nombre, ayant indiqué comment ils comprenaient et par conséquent comment on pouvait comprendré autrement qu’eux les divers alinéas ci-dessus reproduits, le ministre et le rapporteur ont donné des explications qui, pour l’application de la loi, auront une importance capitale, et ont même abouti à quelques modifications du texte proposé.
- M. Lucien Dior s’inquiète de ce que l’on a renfermé les bénéfices dans un certain nombre de périodes respectives ; par exemple, pour établir sur des bases certaines le bénéfice d’une entreprise entre le i0raoût et le 31 décembre 1914 il aurait été nécessaire de faire deux inventaires, l’un à la première, l’autre à la seconde de ces dates, et l’on avait à ce moment autre chose à faire...; de plus il y aura toujours à tenir compte de ce fait que les inventaires ne sont pas tou-jours^faits au 3i décembre, chaque maison de commerce ayant sur ce point ses usages, et enfin, chaque inventaire laisse en charge à l’exercice suivant la valeut des matières premières. Comment tout cela sera-t-il établi ?
- Le rapporteur déclare que, pour les questions de délai, il faut admettre que l’Administration accordera une durée supplémentaire à tous ceux qui seront gênés par l’exiguïté du délai légal et que, pour les questions de comptabilité, les commissions jouiront d’un grand pouvoir d'appréciation. Si étrange que ce soit d’entendre dire que ceux, qui seront chargés d’appliquer la loi, pourront en compléter les lacunes, selon leurs inspirations, il est bon de noter la déclaration du ministre ; ajoutons que, par un amendement, le texte a été simplifié par cette modification : le premier exercice courra du ier août 1914 au 3i décembre 1915.
- M. Bonnevay demande comment seront régies les sociétés n’ayant pas fait de bénéfice, pendant les trois années de base : prendra-t-on par exemple la perte moyenne à soustraire des bénéfices des années de guerre ? Le ministre des Finances répond catégoriquement qu’on assimilera ces industries à celles qui auront été simplement créées parla guerre, c’est-à-dire que l’on ne tiendra compte de leurs bénéfices pendant la guerre qu’en leur faisant subir une déduction de 6 % du capital engagé.
- M. Louis Puech, rapporteur de la Commission du commerce et de l’industrie, déclare ne pas comprendre pour quel motif on a employé l’expression compensation faite des pertes, dans la phrase suivante : « Le bénéfice est constitué, compensation faite des pertes, par le produit brut des diverses industries exploitées par le même assujetti. »
- Il fait remarquer que ces mots, 11’étant pas indispensables, sont nuisibles puisqu’ils prêtent à confusion ; ainsi un député, M. Lefas, les a considérés comme signifiant que, si un industriel ayant eu une usine dans les pays envahis l’a perdue par suite de la guerre, il pourrait retrancher du bénéfice fait par une autre usine dans la zone de l’intérieur le capital représentant la valeur de la première.
- Le ministre des Finances répond qu’il ne peut être question que des pertes d'exploitation supportées par l’assujetti et non de pertes décapitai. Après discussion on tombe d’accord que le moyen le plus simple est d’introduire dans la loi ce que tout le monde a dans l’idée, et d’écrire, par correction au texte précité, qu’il n’y aura aucune déduction autre que celle des pertes résultant de l’exploitation.
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- Le reste de la discussion peut être résumé très rapidement, en vertu de ce principe que, quand on connaît bien les bases d’une disposition légistative, les articles qui suivent sont facilement compréhensibles. Il nous reste, en effet, à indiquer seulement : quelles sont les personnes susceptibles de recevoir et de vérifier la déclaration faite par le contribuable, quels tarifs seront appliqués et quelles pénalités seront édictées.
- Il est créé une commission, siégeant au chef-lieu du département, et composée pour partie de fonctionnaires des Contributions directes, du service des Finances, et du Contrôle de l’armée, pour partie de membres des Chambres de commerce et du Tribunal de commerce. La commission examine les déclarations, peut faire procéder sur place à des vérifications, et prend une décision qu’elle notifie aux intéressés par les soins de l’administration des Contributions directes.
- L’appel est permis et est jugé par une commission composée de magistrats du Conseil d’Etat, de la Cour des comptes, et de contrôleurs généraux de l’armée.
- Quant au tarif à appliquer à l’évaluation faite il est double, et il suffit de reproduire l’article io qui le donne.
- « La contribution extraordinaire est calculée sur la fraction du bénéfice net réalisé pendant chaque période d’imposition excédant le bénéfice normal moyen d’après un tarif double établi ainsi qu’il suit :
- « i° Sur la partie de l’excédent ne dépassant pas la moitié du bénéfice imposable : 5 % ;
- « Comprise entre la moitié du bénéfice normal et le montant de celui-ci : io % ;
- « Comprise entre une fois et deux fois le bénéfice normal : i5 % ;
- « Comprise entre deux fois et trois fois le bénéfice normal : a5 % .
- « 2° Sur les fractions successives de bénéfice imposable :
- « Inférieure ou égale à 20 000 francs : 5 % ;
- « Comprise entre 20 001 francs et 5o 000 francs : 10 % ;
- « Comprise entre 5o 001 francs et 20000 francs :
- % ;
- « Comprise entre 200001 francs et 5oo 000 fr. : 20 % ;
- « Supérieure à 500 000 francs : 2 à %. »
- Le tarif initial du projet de la Commission s’arrêtait là; mais un député, AT. Gilbert Laurent, a proposé un amendement tendant à remplacer la dernière phrase par ces mots ; « Comprise entre 5oo 001 et 1 million : 25 % . Supérieure à 1 million : 45 % . » Il l’a appuyé en faisant valoir que ce sont les bénéfices supérieurs à un million qu’il faut frapper, parce que ce sont ceux-là qui rempliront le plus la caisse de l’Etat ; malgré l’avis même du rapporteur qui repousse formellement l’amendement, celui-ci a été accepté, ainsi que le Journal officiel le rapporte dans le compte rendu de la séance du 18 février 1916 (page 383).
- Paul Bougault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Formules relatives au calcul des machines électriques. — Mlles Walker.
- Tout projet de machine électrique, qu’il soit relatif à un générateur ou un moteur à courant continu ou courant alternatif, une commuta trice, un convertisseur rotatif, etc., suppose que l’on sache calculer :
- i° Le courant magnétisant;
- 2° La réaction d’induit ;
- 'i10 Les pertes dans le cuivre et le fer ;
- /i° L’élévation de température ; et, dans le cas d’une machine à commutation,
- 5Q Les conditions de la commutation.
- Quelle que soit la machine considérée, les méthodes de calculs des grandeurs énumérées sont en gros les mêmes. 11 est donc possible d’établir une méthode générale de calcul applicable aux diverses machines.
- Les méthodes de calcul décrites dans les ouvrages et les recueils techniques peuvent être divisées en deux catégories :
- i° Celles qui font intervenir comme base le flux total par pèle ;
- 2° Celles qui reposent sur la considération de l’induction maxima dans l’entrefer.
- Dans beaucoup de cas, lorsque l’on prend comme point de départ la valeur du flux total émis par pèle, la marche suivie est assez semblable à celle qu’on utilise dans le calcul des transformateurs. Par exemple, pour avoir la force électromotrice engendrée dans l'armature on écrit
- E„ = KtfS* X io-8 (,)
- où /'désigne la fréquence, S le nombre de tours, <1> le flux par pèle et IC un coefficient qui dépend de la .forme du champ et de la largeur des bobines.
- Au contraire, si l’on prend comme point de départ la valeur de l’induction d<yis l’entrefer, la formule donnant la valeur du voltage produit
- aux deux extrémités d’un conducteur unique devient :
- eK = f'Rf X nr8 (2)
- où v représente la vitesse en centimètres par seconde, B la valeur de l’induction dans l’entrefer et l la longueur du conducteur en centimètres.
- Dans la première méthode, la valeur de Kt étant fixée, il suffit de considérer le flux total sans se préoccuper de la distribution des lignes de force dans l’entrefer, ce qui constitue, le plus souvent, une simplification mais limite l’application de la méthode aux cas où l’on se contente de connaître la force électromotrice moyenne engendrée. La première méthode n’est donc pas d’une application aussi générale que la deuxième qui nous donne une connaissance plus complète de ce qui se passe sous chaque pèle.
- Il est possible d’imaginer une combinaison de ces méthodes qui conserve les avantages des deux. Supposons que l’on ait un rotor environné du stator comme dans un moteur à induction, mais que le flux dans l’entrefer, au lieu de changer de point en point le long de la périphérie, conserve le même signe et soit distribué uniformément comme dans une machine homo-polaire. Si l’on désigne par B l’induction dans l’entrefer, par r le rayon du rotor en centimètres et par le nombre de tours par seconde, le flux total traversant le rotor sera :
- B X 2tcrl
- et le flux total coupé par seconde :
- B X 2itr^R/)4.
- En désignant par Ag la surface utile totale de l’armature (surface de l’entrefer) égale à iisrl on a pour la force élcctromotricc engendrée dans un conducteur :
- ee = A^.B.R^j x 10-1
- (3)
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- 30â
- ou
- eg = Ag.B.Rpm X (1/60) X io-8 (4)
- (Rpni = nombre de tours par minute).
- L’expression Ae. B nous donne la charge magnétique de la carcasse.
- Si maintenant, au lieu d’un entrefer uniforme et d’une induction constante, on a des pôles saillants et une induction variable le long de l’entrefer, la formule qui donne la force électromotrice moyenne engendrée dans le conducteur devient :
- eg = K/ X Ag.B X R,,», X (i/6o) X io-* (r>)
- Kf. désignant un coefficient qui dépend du rapport de l’arc polaire au pas polaire. Ce coefficient, K/-, est, en fait, égal au rapport de l’aire de la courbe qui représente le champ à l’aire rectangulaire que l’on aurait si l’arc polaire était égal au pas polaire, et l’entrefer absolument uniforme.
- Avec un nombre Zs de conducteurs reliés en série comme dans l’induit d’une dynamo à courant continu, la formule pour la force électromotrice totale engendrée devient :
- Ef = K;xArB X Z, X RpmX (i/6o) x io~8. (G)
- Ici, le produit A„.B représente la charge magnétique que l’on aurait si l’arc polaire était égal au pas polaire. Le coefficient K/ nous renseigne sur la fraction de cette charge magnétique qui intervient dans la machine en question.
- Dans le cas d’un alternateur, la formule qui donne la force électromotrice peut conserver la forme (6) mais il faut introduire un nouveau coefficient, Ke, pour tenir compte, non seulement de l’étendue et de la forme du champ, mais aussi de la largeur des connexions de phase des conducteurs de l’armature, et du rapport du nombre de conducteurs en série, par phase, au nombre total, Za, de conducteurs de l’armature. Ainsi, par un alternateur ou un moteur à courant alternatif, on a :
- Eg = Ke X RpmXZaX Aa..B x ( l/6o) X I0~8. (7)
- Grâce à l’introduction d’un coefficient approprié, K*, cette formule peut être employée pour le calcul de la force électromotrice engendrée dans une machine dynamo-électrique quelconque. Elle présente en effet les avantages suivants :
- ie Elle renferme le terme B, qui représente la valeur maxima de l’induction dans l’entrefer, valeur qu’il est bon d’avoir constamment sous les yeux.
- 2° L’expression Ag.B, produit de l’induction par l’aire totale de la surface active de l’armature, présente un maximum bien défini pour une carcasse donnée : en sorte que si l’on est familiarisé avec cette carcasse un simple coup d’œil sur le calcul permet de savoir jusqu’à quel point on a fait un usage judicieux des matériaux. Par exemple, pour un induit d’alternateur ayant un diamètre de i5o centimètres et une longueur de 3o centimètres on aura :
- Ag = % X i5o X 3o — 14.160
- et si l’expérience a montré que la valeur de B dans l’entrefer 11e peut dépasser 10 000 CGS par centimètre carré, le maximum de Ag B pour la carcasse étudiée sera 1,4 X 108.
- Comme cette quantité Ag. B est presque indépendante du nombre de pôles l’ingénieur arrivera bientôt à connaître la valeur qu’elle doit avoir pour une carcasse donnée et pourra juger à première vue jusqu’à quel point il utilise le circuit magnétique.
- 3° La valeur maxima de l’induction dans les dents peut s’obtenir en divisant Ag. B par la section totale de toutes les dents. Cette méthode est plus rapide que celle qui consiste à prendre pour base du calcul le flux total par pôle. Dans ce dernier cas il faut évaluer le nombre virtuel de dents par pôle et cette évaluation n’est pas aisée quand le pôle est taillé en biseau.
- 4° Le coefficient K„ prend une valeur maxima connue pour un type déterminé de machine. Ainsi pour un alternateur triphasé Ke peut être égal à 0,4. Si, dans le projet de l’étude, il prend une valeur inférieure (ce qui peut arriver si l’arc polaire est une faible fraction du pas polaire), l’attention de l’ingénieur est attirée sur ce point.
- 5° En multipliant les deux membres de l’équation (7) par la, courant de l’induit, on obtient une expression de la puissance produite renfermant les deux produits :
- Ag.. B, flux total;
- I . Z , courant total.
- A. B.
- (Institution of Electrical Enginecrs, i3 janvier 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N» 13
- Le fonctionnement de la bobine de Ruhm-
- korff avec l'interrupteur électrolytique. —
- O.-M. Corbino et G.-C. Trabacchi.
- MM. Corbino et Trabacchi publient dans le numéro du -ji5 janvier de l’Elettrotecnica une étude sur le fonctionnement de la bobine de Ruhmkorfï avec l’interrupteur électrolytique. De cette étude découle une application qui, en ce moment surtout, peut rendre des véritables services dans les installations radiographiques.
- L’interrupteur électrolytique employé pour le courant continu est celui que tout le monde connaît. L’interrupteur électrolytique employé pour le courant alternatif est d’un type imaginé par les auteurs et qui est en même temps interrupteur et soupape. Il est formé par une électrode filiforme en fer ou en platine et par une électrode à large surface en aluminium : le liquide est constitué par une solution neutre qui permet à l’aluminium de fonctionner "comme soupape. Les auteurs ont obtenu les meilleurs résultats avec les solutions suivantes :
- 1. Solution à 20 % de tartrate double de sodium et de potassium ;
- 2. Solution saturée de bicarbonate de soude.
- Le bon fonctionnement de l’appareil est indépendant de la température, ce qui permet d’employer l’appareil plusieurs heures de suite sans inconvénients.
- En outre, quand la self induction du primaire de la bobine a une valeur suffisante, et quand la
- Fig. 1 et a.
- pointe est suffisamment plongée dans le liquide, on peut se passer de soupape dans le secondaire, auquel on peut relier directement l’ampoule, car dans ce cas il n’y a pas de courant inverse.
- Les auteurs ont étudié le fonctionnement des deux types d’interrupteurs en se servant d’un tube de Braun. La figure 1 représente la courbe du courant dans l’ampoule pour le cas de l’inter-rupteur-soupape ‘et du courant alternatif, et la figure 2 la courbe correspondante pour l’inter-
- rupteur ordinaire et courant continu. Dans les deux cas le phénomène est oscillatoire, à cause de la capacité du secondaire de la bobine. Mais, tandis que dans le premier cas le courant inverse est dû seulement au phénomène oscillatoire, dans le second cas il est dû aussi à la fermeture du courant primaire. Le courant inverse dû au phénomène oscillatoire, inévitable quels que soient l’interrupteur et le type de courant employés, semble ne pas avoir d’effet nuisible sur la vie de l’ampoule. Le courant inverse de la figure 2 ne peut être évité que par l’emploi de soupapes
- dans le secondaire.
- Les figures 3 et 4 montrent les diagrammes ob -tenus en composant le courant primaire (abscisses) avec la force électromotrice Fig. 3. secondaire
- ( ordonnées).
- Le premier diagramme a été obtenu avec courant alternatif et l’interrupteursoupape : le second avec courant continu et l’interrupteur ordinaire.
- On voit que dans ce dernier cas la force électromotrice inverse succède immédiatement à la force électromotrice directe : elle trouve l’ampoule amorcée et y envoie par conséquent le courant inverse.
- Dans le premier cas, au contraire, non seulement la force électromotrice inverse est sensible-mentplus petite que dans le second, mais un intervalle de temps assez long s’écoule entre le maximum positif et le maximum négatif de la force électromotrice. Par conséquent quand le courant inverse pourrait se produire l’ampoule se trouve désamorcée. Le courant inverse ne se produira donc pas. — E. B.
- Fig. 4.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- TÉLÉGRAPHE ET TÉLÉPHONE
- Sur le réglage du circuit de charge dans les installations de télégraphie sans fll à courant continu haute tension avec interrupteur tournant. — MM. Girardeau et Bethenod.
- Dans deux récentes notes M. Bouthillon décrit un système de télégraphie sans fil consistant à employer du courant continu à haute tension pour charger un condensateur dont la décharge oscillante s’opère au moyen d’un éclateur tournant. Un tel système ayant déjà fonctionné dans diverses stations de télégraphie sans fil, et notamment à celle de Clifden, il y a huit années, M. Bouthillon a présenté seulement comme nouveau le réglage des constantes du circuit de charge, notamment de la self-inductance, de façon à obtenir le rendement maximum.
- En réalité, ce réglage lui-même est antérieurement connu. Si l’on se réfère, par exemple, aubrevet anglais 27 247 (1910), page 2, ligne i4-3o, on constate que ce brevet a justement pour objet le réglage préconisé par M. Bouthillon. Il indique nettement la nécessité de rendre la charge oscillante pour obtenir un rendement supérieur à 5o pour 100, d’après un calcul dû à M. J. Bethenod (*).
- D’autre part, M. le commandant du génie Fracque a expérimenté, dès 1910, à la tour Eiffel un système identique à celui décrit par M. Bouthillon, en combinant avec le matériel à courant continu haute tension, qui avait servi aux expériences de téléphonie sans fil de MM. Blondel et Brenot, un éclateur tournant constitué par une roue dentée mue par un petit moteur électrique et deux peignes fixes.
- (') Dans le brevet rappelé ci-dessus, la décharge du condensateur ne s’opère pas par un éclateur tournant du type ordinaire, mais par un commutateur genre Sahulka (ceci ne change rien, naturellement, aux conditions de la charge). L’emploi de ce commutateur est un avantage ; car, avec un éclateur tournant ordinaire, la self-inductance du circuit de charge doit éviter en outre la mise en court-circuit de la source, suivant un principe bien connu, et rien n’indique que la valeur nécessaire pour remplir ce but convient également pour l’obtention du rendement optimum.
- Ce montage et sa théorie ont été décrits d’une manière complète par M. le commandant Fracque dans ses conférences de télégraphie sans fil, autographiées dès cette époque et mises plus récemment à la portée du grand public dans la Revue La Lumière électrique de1915. Notamment, le problème de la recherche des conditions de rendement optimum a été exposé en détails dans le numéro du 16 janvier igi5 de
- ' U
- cette Revue (p. 45-46). Le rendement-ÿ, calculé
- par M. Bouthillon dans sa note du 14 juin 1915 à l’Académie, y est établi ; les calculs du courant de charge et de la tension aux bornes du condensateur y sont donnés également avec les courbes correspondantes.
- L’expérience du commandant Fracque semble avoir donné un rendement assez voisin de l’unité. D’ailleurs la station de i5o kilovolts-ampères de Clifden antérieurement pendant plusieurs années a pu, avec un montage analogue, envoyer des messages à très grande distance. Au contraire, en dépit des conclusions de sa seconde note, M. Bouthillon n’a obtenu, d’après nos propres renseignements, que des rendements beaucoup plus faibles, probablement en raison des défauts d’installation évités à Clifden.
- Nous estimons du reste que les postes d’émissions à courant continu haute tension ne répondent plus aux besoins modernes, par suite des difficultés d’emploi des dynamos à courant continu à haute tension, qui sont beaucoup moins maniables que des alternateurs à basse tension combinés avec des transformateurs. Le système à courant continu nécessite, en outre, même dans le cas où les meilleures conditions de réglage sont réalisées, l’emploi d’une batterie d’accumulateurs, dont le but est d’éviter aux machines les à-coups dus à l’éclateur.
- En fait, ce système de T. S. F. a été abandonné en faveur des systèmes à courant alternatif de fréquence élevée, actuellement utilisés dans presque toutes les stations. La charge par courants alternatifs, réalisée pour la première fois en 1901 au dépôt des phares et au phare de Penmaroh, conduit à des rendements excellents,
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- LA LUMIÈRjE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2a Séfië). — K* 13.
- si on l’établit rationnellement ; d’autre part, elle évite l’emploi des appareils délicats et dangereux que comporte forcément un poste émetteur avec courant à haute tension. Les accidents survenus dans la première station importante établie par M. Bouthillon ont montré une fois de plus les inconvénients pratiques de ce système, dont les résultats ont été, en fait, très peu satisfaisants.
- (Compte rendu des Séances de l'Académie des Sciences, 6 mars 1916. Note transmise par M. Blondel.)
- Une abaque pour le calcul des longueurs d’onde. — w. Eccles.
- Dans le calcul de la longueur d’onde, X, d’un circuit oscillant d’après des valeurs données delà self-induction L et de la capacité C du circuit, les formules employées habituellement sont
- X en cm = ni: y/(L en cm) (G en cm) et
- X en mètres = i,885 \/(L en jaH) (G en pi F)
- dans lesquelles « L en centimètres *> signifie que la self-induction est exprimée en unités électromagnétiques, « C en centimètres » signifie que la capacité est exprimée en unités électrostatiques, p,H signifie microhenry et g. F microfarad. Ainsi toute méthode graphique de multiplication de deux quantités l’une par l’autre peutêtre employée à l’évaluation des formules ci-dessus, si l’échelle sur laquelle les produits sontlus estgraduée pour représenter des racines carrées multipliées par 1 iï. Environ une demi-douzaine de méthodes graphiques de multiplication sont bien connues et ont été appliquées à une grande variété de formules pendantle dernier siècle (oumêmeplus longtemps) ; elles ont toutes été appliquées, à l’occasion, aux formules ci-dessus, sans doute par beaucoup de personnes séparément; mais, autant qu’il soit à la connaissance de l’auteur, l’abaque à alignement particulière décrite plus loin n’a pas été exposée précédemment, bien qu’elle possède des avantages pratiques sur les typ'es connus.
- Des abaques antérieures il suffît de mentionner quelques types. Deux formes bien connues sont les diagrammes sur papier cfuadrillé avec les
- valeurs de L sur un axe et les valeurs de C sur l’autre. Si les échelles de L et de C sont graduées uniformément, les courbes de produit constant sont des hyperboles, et chacune d’elles doit être tracée pour correspondre à un nombre exact de mètres de longueur d’onde etêtre marquée de ce nombre. Mais les hyperboles peuvent être remplacées par des droites si les axes sont gradués non uniformément d’une manière convenable, et l’on obtient ainsi un autre type d’abaque. Il existe plusieurs formes distinctes dérivées des précédentes et qui ont été/'très employées. Le papier réglé logarithmiquement suggère notamment des types classiques d’abaques.
- Les abaques à alignement sont tout à fait différentes des précédentes. Dans ces abaques, il y a trois échelles — une pourL, une pour G et une pour X — qui sont placées et graduées de façon que les points satisfaisant à l’équatiqn de la longueur d’onde se trouvent en ligne droite. La plus évidente et la plus ancienne forme de ce mode de multiplication consiste en trois échelles logarithmiques parallèles analogues aux échelles des règles à calcul. Les échelles extérieures sont graduées en valeurs de L et de C, l’échelle intermédiaire est celle de la longueur d’onde et sa graduation est deux fois plus serrée que celle des autres de façon à extraire les racines carrées. Pour des valeurs données de deux des quantités, la troisième est obtenue en notant l’intersection de son échelle avec une ligne joignant les deux valeurs données, chacune étant lue sur son échelle propre. La manière la plus commode de réaliser la ligne droite est de tendre un fil fin en travers des échelles ou encore de placer sur celles-ci une feuille de celluloïd transparent portant une ligne droite gravée. Une autre forme d’abaque logarithmique consiste en trois droites rayonnant d’un même point.
- Un désavantage commun à toutes ces abaques lorsqu’elles sont appliquées au ffroblème en question est que, bien qu’elles soient très suffisantes pour des valeurs deL,C et X tombant dans des limites pour lesquelles elles sont graduées, quand on a affaire à des valeurs relativement grandes ou petites, elles entraînent une certaine dose de calcul mental avec des puissances positives ou négatives de 10. Il 11’est pas possible de réaliser une échelle logarithmique simple pour comprendrela gamme entière de L etC employées I en télégraphie sans fil et conserver en même temps
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- un degré pratique de précision, et il est très facile de faire de sérieuses erreurs dans les racines carrées des puissances de io.
- Dans l’abaque ovale représentée par la figure,
- 4L ïï
- g. «».
- •Û 3«
- »«
- 0 -5, O
- Fig. i. — Abaque de longueurs d'onde à une échelle réduite. La vraie grandeur de celle-ci, telle qu’elle est publiée, est de 14 pouces x 6 pouces (35,56 mm. X i5,24 mm.).
- cette difficulté et ce danger ont été surmontés. Toute la gamme des valeurs de L, C et X que Ton peut employer vraisemblablement en radiotélégraphie ou dans les laboratoires est couverte. La marge d’induction va de io3 à ios unités électromagnétiques c’est-à-dire de i microhenry a
- i henry; la marge de capacité va de io à io7 unités électrostatiques, c’est-à-dire d’environ
- -----microfarad à io microfarads : et la
- looooo
- gamme des longueurs d’onde est de io mètres à 100 kilomètres. Bien entendu, il n’y a pas égalité de précision pour les chiffres significatifs tout au long de ces marges, ce qui serait impossible. Les parties médianes des échelles sont faites très claires et sont réservées aux valeurs usuelles de L, C et X, et sont susceptibles de donner les chiffres significatifs à peu près avec la précision demandée en pratique. Les parties extrêmes sont occupées par les valeurs extrêmement grandes ou petites de L, C et X et les échelles deviennent de plus en plus serrées à mesure que Ton s’éloigne des valeurs usuelles. Il doit être entendu que ces parties extrêmes sont destinées principalement à supprimer les erreurs données par les puissances de io, comme il est dit plus haut.
- Supposons que deux valeurs extrêmes de L et C soient données et que Ton demande X. On met le fil en place aussi correctement qu’il est possible, étant donné le manque de graduation près des extrémités des échelles, et on lit la valeur approximative de X. Connaissant maintenant approximativement la réponse, on laisse de côté toute considération sur les puissances de io existant dans le problème, et Ton transporte le fil dans les parties claires du milieu des échelles afin d’obtenir les chiffres significatifs de la réponse avec plus de précision.
- Le fil doit être placé de façon que les valeurs connues de L, C et X — abstraction faite des puissances de io — se trouvent dessus. Cette explication sera rendue plus claire par les exemples suivants :
- Exemple I. — Trouver X, connaissant
- L “ 370 [jl H, C — i 65o \j. F.
- Prendre sur l’échelle de droite de l’ovale le point 3,7 X io2, et sur l’échelle intérieure de gauche le point i ,65 X i o3 ; tendre un fil d’un point à l’autre et lire son intersection avec l’échelle centrale, soitX = 1470 m.
- Exemple II. — Trouver X, étant donné
- L = 3 700 |iH, C = 16 5oo p F.
- Le fil passe maintenant sur l’extrémité supé-
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- rieure de l’ovale et donne un résultat compris entre 14 5oo et i5ooo mètres.
- Comme les graduations sont plus espacées vers les parties du milieu et qu’une précision meilleure y est obtenue, reporter le fil à environ i,5, en placer une extrémité exactement à 3,7 sur l’échelle de droite, l’autre extrémité à i,65 sur l’échelle intérieure de gauche et lire sur l’échelle centrale 1,47. D’où X = 14 X 700 mètres.
- Exemple III. — Trouver la self-induction nécessaire pour obtenir une longueur d’onde dca3oo mètres avec une capacité de g5 centimètres. En prenant le point g5 sur l’échelle extérieure de gauche près du bas de l’ovale et le point a,3 X io3 vers le milieu de l’échelle centrale, un fil tendu montre que L est un peu plus grand que 107 unités électromagnétiques. Faire tourner le fil autour du point 2,3 comme pivot jusqu’à ce qu’il passe sur le point 9,5 de l’échelle extérieure de gauche, au-dessus du milieu de l’ovale par exemple. Les chiffres significatifs sont lus alors avec précision sur l’échelle de droite, soit 1,41, et par suite L = 1, 41 X 107 unités électromagnétiques.
- (The Eleetrician, 17 décembre 1915.)
- Résultats obtenus en France par l’emploi des lignes pupinisées. — M.-L. Cahen (fin) (').
- II. Essai des circuits combinables du câble Paris-Versailles.
- On chercha d’abord, en constituant des circuits par boucles successives, à déterminer la portée limite des lignes de cette sorte. On constata qu’une communication commerciale était possible quand on plaçait 240 kilomètres de fil de i5/io de millimètre directement entre appareils. Mais si l’on voulait établir des relations entre villes, la distance de 180 kilomètres semblait être un maximum admissible. En constituant la ligne d’essai indiquée ci-dessous et en la reliantde chaque côté à une ligne souterraine en fil de 1 millimètre non pupinisé de i5 kilomètres de longueur coupée par deux bureaux secondaires, on put obtenir une audition suffisante entre les deux postes d’abonnés situés au bout
- (') Voir La Lumière Electrique du f8 mars, p. 278.
- de ces deux lignes ; mais la limite n’était pas loin d’être atteinte.
- Pour le fil de 1 millimètre les essais de portée limite présentaient moins d’intérêt et ont été faits plus rapidement : on peut estimer qu’avec ces lignes la distance de 110 kilomètres'correspondrait à la limite admissible pour les communications directes entre régions.
- On constata d’autre part, en faisant l’essai sur 120 kilomètres de longueur, que les circuits combinés étaient légèrement supérieurs aux combinants; la différence diminuait, sans cesser d’être sensible, quand on parlait directement entre appareils; elle augmentait au contraire quand on plaçait des câbles au bout de la ligne; ceci s’explique tout naturellement par la différence d’impédance entre combinants et combinés.
- Enfin on remarqua que sur les lignes longues la distorsion était sensible; le timbre était bon
- 172Km. de câble 15/10 pupinisé
- IJ
- Bureau interurbain de Tetris
- V
- Bureau interurbain de Paris
- Fig. i.
- en général, mais les sons très aigus tels que « six » ou « huit » étaient beaucoup plus affaiblis que les autres.
- Les essais les plus détaillés ont été consacrés à l’étude des lignes soutërraines pupinisées placées entre une ligne aérienne longue et les différents systèmes delignes etd’appareils qui peuvent en pratique être placés à l’autre bout. Les lignes pupinisées considérées ont été comparées le plus souvent aux circuits ordinaires sous papier en fil de 2 mm. 5 de diamètre, qui est actuellement le modèle courant en France pour les amorces souterraines des grands circuits ; les quatre montages suivants que nous désignerons, pour simplifier, par 1, 2, 3, 4 ont été réalisés :
- Montage 1 : Les lignes à comparer sont placées entre les appareils ;
- Montage 2 : On intercalé à un bout la ligne artificielle aérienne ;
- Montage 3 : On ajoute à l’autre bout 11 kilomètres de ligne souterraine en fil de 1 millimètre de diamètre non pupinisé (la ligne artificielle aérienne reste à la première extrémité) ;
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- Montage 4 : On intercale entre les lignes à comparer et le câble de n kilomètres le jeu de cordons du bureau interurbain (voir fig. a).
- Le montage 4 est celui qui correspond à la conversation entre un poste de province éloigné et un abonné de Paris situé très loin du bureau interurbain (la longueur moyenne de ligne entre le bureau interurbain de Paris et les abonnés est d’environ 5 kilomètres).
- a. L’essai fait avec le montage 4 a montré que 40 kilomètres de ligne pupinisée de i5/io de millimètre de diamètre équivalent sensiblement à 18 kilomètres de ligne de a mm. 5 ordinaire et que la même longueur (40 kilomètres) de ligne pupinisée de 10/10 de millimètre équivaut à environ 18 kilomètres de ligne de a mm. 5.
- On a répété le même essai sur aa kilomètres de ligne pupinisée : mais pour obtenir cette longueur on avait drt boucler les paires en un point qui n’était pas à égale distance de deux bobines;
- complexe quand la partie aérienne de cette ligne était en fil de 4 millimètres; elle était au contraire légèrement supérieure quand on se servait d’une ligne aérienne de a mm. 5 de diamètre.
- Dans les mêmes conditions, les fils de 10/10 de millimètre pupinisés étaient très inférieurs à la ligne complexe dans sa première constitution et peu inférieurs dans le cas de l’autre constitution.
- Les mêmes résultats sont obtenus en remplaçant la ligne artificielle par des circuits aériens réels.
- c. On a ensuite réalisé l’essai indiqué dans le schéma de la figure 3 pour représenter une communication de transit. On mettait en jeu deux fois ao kilomètres de la ligne à étudier et on la comparait au double de la section complexe considérée ci-dessus.
- La ligne de ,j5/io de millimètre a été trouvée équivalente à l’ensemble complexe lorsque la
- Boite de ligne
- D_,-J aérienne FosteA ^2
- Montage d
- Ufon de câble
- ouhrrratn de 1mm
- Q/hsèri?
- FiK-
- la distribution des boîtes était donc défectueuse, et l’essai ne peut fournir qu’une indication. On trouva que aa kilomètres de ligne pupinisée de i5/io de millimètre de diamètre équivalaient à environ 15 kilomètres de ligne de a mm. 5 et qu’il y avait sur cette longueur de 2a kilomètres égalité d’audition entre la ligne pupinisée de 10/10 de millimètre et la ligne de 2 mm. 5. L’avantage produit par la pupinisation sur cette longueur malgré la mauvaise distribution s’est donc maintenu.
- b. On a comparé d’autre part 20 kilomètres de la ligne étudiée à une section de ligne complexe composée de 4 km. 5oo dans un câble en fil de a mm. 5 et de 16 km. 5oo environ de ligne aérienne : la ligne aérienne pouvait d’ailleurs être en fil de a mm. 5 ou en fil de 4 millimètres ; ceci correspondait à la constitution actuelle de divers circuits entre Paris et Versailles.
- La comparaison a été faite avec les montages 3 et 4 ; la ligne souterraine en fil de i5jio de millimètre était très légèrement inférieure à la ligne
- partie aérienne était en fil de 2 min. 5; elle était assez sensiblement inférieure dans l’autre cas. Quant au fil de 10/10 de millimètre il a été nettement inférieur aux deux constitutions de la ligne complexe.
- On a donc vu qu’en prolongeant jusqu’à 20 kilomètres la longueur de ligne souterraine et en faisant usage du fil de 15/10 de millimètre pupi-nisé, on n’affaiblit pas l’audition, même pour les communications de transit, sensiblement davantage qu’en employant la ligne souterraine normale de 2 mm. 5 ordinaire sur 4 °u 5 kilomètres et en la prolongeant par des fils aériens de 2 mm. 5 de diamètre. On en a conclu que, sans aggraver la situation existante, on pouvait employer les lignes souterraines de 15/10 de millimètre de diamètre jusqu’à une vingtaine de kilomètres du bureau interurbain pour les circuits qui, à cause de leur faible longueur (aîio kilomètres au plus), sont construits aérien-nement en fil de 2 mm. 5 ou de 3 millimètres; par contre l’emploi du fil de 1 millimètre devrait
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- être réservé aux communications très courtes (ioo kilomètres ou plus).
- d. Sur des longueurs plus courtes de lignes pupinisées, on n’a pas fait d’essais complets, se réservant de les effectuer sur d’autres câbles. On a cependant comparé sur 11 kilomètres avec les montages i, 2, 3, 4 les lignes d’essai et les lignes souterraines de 2 mm. 5; mais, comme il a été dit plus haut, la distribution des bobines sur les lignes pupinisées n’était pas absolument régulière.
- On a trouvé les résultats suivants :
- 21 km. 5oo (‘) plusieurs des circuits de la région Ouest; l’ancienne constitution des circuits entre Paris et Versailles était celle qui aétéindiquée ci-dessus;sur les lignes pour lesquelles on avait fait usage du fil dei5/io de millimètre, l’exploitation n’a point constaté que l’audition ait été affaiblie.
- Pour quelques circuits moins longs, on a emprunté des fils dé 10/10 de millimètre, l’exploitation en est restée satisfaisante, mais on a constaté que l’ancienne constitution aéro-souter raine donnait une audition un peu plus forte.
- Au sujet de la question de la combinaison des
- UNE LIGNE DE : MONTAGE I MONTAGE 3 MONTAGE 3 MONTAGE 4
- 11 km de fil de i5/io ) comparée à 11 km de meilleure meilleure presque égale meilleure
- > ligne souterraine de très peu
- 11 km de fil de 10/10 J 2 mm. 5 ordinaire est 1 meilleure meilleure égale meilleure
- e. On a comparé entre eux les deux degrés de pupinisation (o,o5 et 0,025 henry par kilomètre). Sur 40 kilomètres le fil de i5/io fortement pupi-nisé était sensiblement égal au fil faiblement pupinisé pour le montage 4 et un peu supérieur dans les montages 1 et 2; le fil de 10/10 de millimètre fortement pupinisé était meilleur que l’autre dans tous les cas.
- circuits, les résultats d’essai et d’exploitation ont été assez étranges. Après pose, on constata qu’il n’existait pas d’induction appréciable entre deux circuits combinants et que l’induction entre combinants et combinés sur des longueurs de 20, 40 et 80 kilomètres était, non pas absolument insensible, mais trop faible pour gêner des conversations. Les circuits Paris-Rennes, Paris-
- i6krsdeli dtlTS Hmrouf
- Poste A Ligne artificielle' fou circuit aérien)
- (15/10 ch mm. ou tP/lOdkmrn.J
- Dans la communication de transit (voir fig. 3) l’avantage des fils fortement pupinisés était très sensible.
- Pour 20 kilomètres on n’a pas trouvé de différences appréciables entre les deux degrés, quel que soit le montage ; sur 11 kilomètres, le degré le plus faible a paru préférable, mais à cause de la distribution irrégulière des bobines il est difficile d’en tirer une conclusion absolue.
- La pratique a confirmé les résultats des essais précédents ; 011, a en effet relié à Paris par l’intermédiaire du câble en question long de
- Dreux, Paris-Rambouillet (soit trois combinaisons) lurent mis en service pendant deux mois et on les signala spécialement à l’attention du personnel. Les circuits combinés fonctionnèrent pendant cette période de la même façon qu’en temps normal; les dérangements dont ils furent affectés 11e dépassèrent pas le nombre moyen.
- En février ii)i3, pour l’élection présidentielle
- (') La longueur primitive était de 20 kilomètres, mais le cAble a été prolongé de 1 km. /ïoo par le transfert du bureau interurbain.
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- qui eut lieu à Versailles, on eut besoin d’un grand nombre de communications supplémentaires et on les emprunta au câble nouveau, non seulement dans la partie non combinable, mais même dans les paires combinables destinées en principe aux villes au delà de Versailles. Ces paires furent reliées directement à divers bureaux centraux de Paris, tous exploités par le système de la batterie centrale. Les communications à longue distance, qui s’échangèrent par l’intermédiaire des paires combinables (et munies des bobines de combinaison) et de celles-là seules, produisirent de l’induction les unes sur les autres. On constata que cette induction avait bien son siège dans le câble : comme pendant le même temps les deux circuits Paris-Rambouillet combinés entre eux et reliés au bureau interurbain sans batterie centrale fonctionnaient très normalement, on dut conclure que le rattachement des paires combinables pupinisées à la batterie centrale était la cause de ces troubles.
- Les essais qui furent repris après le Congrès de Versailles et après suppression de la batterie montrèrent que l’induction restait assez appréciable entre combinés et combinants, mais qu’entre combinants elle était redevenue presque insensible ; il n’y avait d’ailleurs pas de différence à ce sujet entre les paires fortement et faiblement pupinisées; on compara aussi les lignes en question avec des câbles de même longueur à paires combinables non pupinisées; l’induction entre combinés et combinants fut trouvée sur ces derniers à peu près égale, peut-être un peu plus faible. On remit en suite en service plusieurs paires sur les quatre circuits Paris-Chartres (90 km.) combinés entre eux deux à deux et sur d’autres circuits combinés; l’exploitation de ces circuits s’effectua et s’effectue encore de façon normale. Il 11’y a donc pas lieu de craindre que, pour des câbles de ce genre destinés à être prolongés par des lignes aériennes, la combinaison puisse échouer (') ; mais 011 peut penser qu’il y aura lieu tic prendre des précautions spéciales dans le cas de lignes souterraines à grande distance.
- Les expériences tentées par l’Administration
- (') lit: constructeur des bobines a d’ailleurs modifié depuis son type d'enroulements pour assurer un meilleur équilibre entre fils et diminuer le flux extérieur ; on a aussi imposé dans les commandes ultérieures des condi- ! tions plus sévères pour assurer l’équivalence des enrou- j lementsetl absenced induction entre paires dans lecàble. j
- anglaise, pendant l’année ’11>(3, confirment ces conclusions et conduisent à admettre qu’il est difficile d’arriver à l’absence totale d’influence entre combinés et combinants. Les ingénieurs anglais estiment que le facteur principal de cette influence est le manque d’équilibre des capacités des fils d’une combinaison ; aussi mesurent-ils, sur chaque section posée, cette capacité, tic façon à l’équilibrer au besoin par des permutations.
- Dans un essai récent fait sur une combinaison de circuits souterrains pupiuisés d’une longueur de 40 kilomètres, on a retrouvé entre combinants et combinés une induction sensible ; mais 011 n’a pas encore eu le temps de voir si l’emploi de la méthode anglaise réduirait cet inconvénient, qui n’est d’ailleurs pas assez prononcé pour empêcher l’exploitation normale du circuit.
- L'expérience faite sur le câble de Versailles a montré la possibilité de prolonger les lignes souterraines sans affaiblir l’audition sur les circuits de moyenne importance. 11 restait à voir si la pupinisation appliquée à des fils de plus gros diamètre ne permettrait pas d’améliorer les conditions actuelles de transmission.
- Un essai a été effectué en 1913 sur un câble à 7 paires combinables en fil de •>. mm. f> reliant le bureau interurbain à une guérite située à i5 km. joo. Le câble était posé depuis plusieurs années ; il fut pupinisé par des bobines de 0,10 henry pour les combinants et de o,o3a henry pour les combinés placées tous les 3 kilomètres. Ces bobines étaient du même type que les bobines B et C du câble Paris-Versailles.
- Le coefficient d’affaiblissement fut trouvé de 0,008a par kilomètre ; 011 constata une amélioration d’audition assez sensible dans la plupart des cas ; les essais faits à ce sujet seront indiqués plus loin.
- On trouva qu’il existait une certaine induction entre les circuits combinants et le circuit combiné (induction qu’on pouvait mesurer par un affaiblissement compris entre /J et i,5) : elle était d’ailleurs à peu près aussi forte sur un câble identique non pupinisé; parcontrel’induc-tion télégraphique était en général plus intense sur les fils pupiuisés. Eu tout cas, là encore l’induction devenait insensible quand les fils souterrains étaient mis en relation avec des lignes aériennes, même assez courtes. —
- On voulut enfin chercher l’effet de la pupinisation sur les lignes auxiliaires servant aux corn-
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-
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-
- 312
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII (2e Série). — N° 13.
- munications interurbaines. A cet effet on se servit de paires disponibles dans le câble long de 7 kilomètres posé entre le bureau interurbain et le bureau de Passy pour prolonger la ligne
- Bureau
- de
- Por,teA ljP*?*2*
- de 2k -1-
- 2 km de longueur
- Fig. 4.
- * Zffilde /*}(• je>up/nisk/_.
- Ligne aux/'faire ck 7kït
- Bureau . jnterurbam
- ïi{p
- •ÿ
- 1!ç
- F
- de Paris à Versailles; les bobines de o,io henry étaient donc, espacées de 2 kilomètres. Le service d’exploitation fit quelques essais entre le bureau de Passy et diverses villes de province et trouva que l’audition était un peu meilleure sur les lignes pupinisées que sur les lignes en fil de même diamètre non pupinisées.
- Ligne aertermi de i€ÛKm.
- PosteB\J
- Des essais furent ensuite effectués pour apprécier l’effet de la pupinisation à la fois sur la ligne auxiliaire provisoire considérée et sur le câble en fil de a mm. 5 indiqué plus haut.
- On constata ainsi :
- i° Que la ligne auxiliaire pupinisée a' n’est presque pas supérieure à la ligne ordinaire a quand le câble interurbain n’est pas pupinisé; elle est au contraire sensiblement meilleure quand ce câble est lui-même pupinisé.
- a0 Le câble 3' est un peu supérieur au câble 3, quand la ligne auxiliairè n’est pas pupinisée (a) ; il est très supérieur quand cette ligne est pupinisée (a').
- 3° La combinaison 2', 3' est très supérieure à la combinaison 2,3.
- Ces résultats montrent l’importance des réflexions entre lignes pupinisées et câbles. Mais ils montrent ainsi que l’emploi de la pupinisation, aussi bien sur les lignes auxiliaires longues que sur les câbles de guérite, est à recommander. En effet, le calcul conduit à admettre que l’avantage de la pupinisation sur le câble interurbain sera plus grand quand il s’agira de prolonger des lignes aériennes plus longues que Celles considérées et de communiquer avec des abonnés moins éloignés du centre que ceux de
- Passy; l’expérience a d’ailleurs confirmé-cette dernière hypothèse. D’autre part, l’avantage de l’emploi de la ligne auxiliaire pupinisée sera plus grand quand on fera intervenir des câbles interurbains non pupinisés moins longs que celui considéré ; l’expérience a encore confirmé ce résultat car, en comparant l’audition entré Passy et Lille par les lignes auxiliaires ordinaires et parles lignes pupinisées, on a trouvé un léger avantage en faveur des premières. Ainsi l’amélioration réalisée par la pupinisation des lignes auxiliaires longues sera très > grande dès qu’il s’agira de prolonger des câbles pupinisés, et encore très sensible quand les câbles interurbains non pupinisés seront courts.
- L’expérience de la pupinisation a ainsi été faite pour les relations suburbaines d’une vingtaine de kilomètres de longueur, pour les lignes auxiliaires, pour les câbles prolongeant sur des longueurs de i5 à 20 kilomètres au moins les circuits aériens: il ne restait donc plus à essayer que les câbles de cette sorte plus courts, pour lesquels l’hésitation paraît permise entre le système. Krarup et le système Pupin, les câbles prolongeant les lignes aériennes pupinisées et les câbles à longue distance.
- Je ne dirai rien des essais de pupinisation sur les lignes aériennes, qui ne sont pas encore assez avancés pour qu’on puisse en tirer des conclusions quelconques.
- Hors de France, j’ignore si depuis la guerre de nouvelles applications importantes de la pupinisation ont été faites. Il est vraisemblable que l’Allemagne a mis en service la totalité du câble Berlin-Cologne dont un premier tronçon avait été terminé en 1913, et auquel on peut supposer qu’011 attachait un intérêt stratégique.
- Une liaison téléphonique dépassant de beaucoup toutes les anciennes, celle de New-York à San-Francisco, traversant tout le continent américain, auraitété réalisée, paraît-il, il y a environ un an : d’après des renseignements fournis, on auraitfait usage de relais téléphoniques, en même temps que de lignes pupinisées. Un exposé détaillé des procédés employés et des résultats obtenus serait du plus grand intérêt.
- (Communication faite à la Société Internationale îles Electriciens, le 6 janvier 1916.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Par». — IMPRIMERIE LEVÉ, 17, RUE CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Noue*.
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-
- TABLE MÉTHODIQUE DES MATIÈRES
- t
- PREMIER TRIMESTRE 1916
- Éleotroteohnique générale.
- Éléments de circuits à courant continu ou à flux . continu en parallèle. Application d’un mode
- particulier de production de courant con-
- tinu dans les arbres de dynamos, machines à pôles conséquents. Extension aux moteurs d'induction. — P. Girault.....5g, 83
- Construction, et Essai de machines.
- Méthode pour la détermination des rapports de transformation des transformateurs — Pestarini....................................... 29
- Considérations et diagrammes sur le montage Scott appliqué aux transformateurs et aux machines tournantes. — Pestarini.............ia5, 147
- De quelques difficultés dans la construction des gé- >
- nérateurs à grande vitesse. — A.-B. Field. 34
- Données expérimentales relatives aux températures acceptables pour les isolants à base de mica. — F.-D, Newbury...................... . 3g
- Étude sur les vibrations de machines dynamo-électriques. — O. Billieux........................49» 73
- Variation de la capacité des rhéostats en fonction
- du courant. — F. Catnpanakis............... 197
- Moteurs à cage d’ecureuil et moteurs à induit bobiné utilisés dans les ascenseurs. —
- Mc Lain.................................... i3o
- Formules relatives au calcul des machines électriques. — Miles Walker............................. 3os
- Le fonctionnement de la bobine de Ruhmkorff avec l’interrupteur éleetrolytiq'ue. — O.-M. Cor-bino et G.-C. Trabacchi............................. 3o4
- Hydraulique et Stations centrales.
- La houille blanche et la guerre. — M, Du Bois... 1
- La houille blanche et les contributions. — M. Du
- Bois.............;...................... 97
- L'aménagement rationnel des chutes d’eau. —
- M. Du Bois................"......*...... i45
- La houille blanche et les déchets d’énergie. —
- M. Du Bois.............................. 193
- Calcul et construction des barrages. — J. Reyval. . 53
- La houille blanche en Russie. — P. Gurewitch... i3i 'Nouvelles usines hydro-électriques en Norvège... i35
- Construction des barrages........................ 179
- Sur le débit des déversoirs à mince paroi lorsque la nappe est noyée en dessous et le pied de la nappe recouvert par le ressaut. —
- A.Mourel............................. i83
- Le chauffage au coke des chaudières à vapeur..... i85
- Sur le tracé des aubes d’une turbine hydraulique dans laquelle la pression décroît linéairement le long des trajectoires relatives des
- filets liquides. — J. Dejust.............. 252
- Utilisation des déchetsd'énergie pour la fabrication
- de la glace,............................... 253
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE*
- Transmission et Distribution.
- Une sous-stalion d’abonné sur le réseau de la Compagnie Parisienne de distribution d'électricité. — /. de Soitcy....................... 3
- Localisation des défauts d’isolement par la méthode de la chute de tension. — II.-S. Perdrai......................................... a34
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de
- transmission. — 1 Veed................g3, ii5
- Câbles électriques pour réseau* souterrains.
- H. P. Âustin.............................. 187
- Elude des systèmes de distribution à haute tension.
- — J.-R. Iteard........................... 273.
- Traotion.
- La traction électrique sur les chemins de fer du Midi. Exploitation électrique des lignes de Lourdes à Pierrefille et de Tarbes à Ba-
- gnèresrde-Bigorre. —J. Reyval. . . ..... 25
- Note sur réchauffement des appareils électriques
- en service courant. — M. d’Aste......... 169
- Electrification de la ligne Philadelphia-Paoli du Pennsylvania Railroad (Etats-Unis).. —
- P. 8abe................................... 99
- Puissance et capacité thermique des moteurs de
- traction. — M. d'Aste..................... 225
- Traction électrique par courant continu 5 000 volts. 207
- Applications mécaniques.
- Une main magnétique
- Les ascenseurs et installations du Woolorth Building à New-York. —Jl.-E. Knox......................... 216
- Radiotélégraphie.
- Sur l’application à la télégraphie sans fil à étincelles du procédé de charge des condensateurs au moyen des dynamos à force élec-tromolrice constante en combinaison avec
- un éclateur tournant..— L. Bouthillon et A. Blotidel^ . 16
- Production d’oscillations électriques non amorties
- au moyen d’étincelles éteintes. — II. Yagi. 17
- Télégraphie et Téléphonie.
- Elude de transmission l’ransocéaniqUe rapide. —
- Hcla Gati............................. ,r. .,. 67
- La transmission de l’écriture h distance par le té-
- laulograplje. — A. B au dry............... 77
- Essai de règlement pour la vérification rationnelle Ndes circuits proposé par l’Association téléphonique indépendante d’Amérique...... 187
- Emploi du téléphone dans la construction d’un
- grand pqnt métallique..................... 191
- Le télégraphe et la'traction monophasée. — De-
- yaux:Çhfi.rbpn.fieJ.., ......... , 217, 241, 265, 289
- Résultats obtentfs en France par l’emploi des lignes
- pupinisées. —- M. L. Galien... ....... 278
- Des microphones et des contacts microphoniques.
- — Prof. P.-O. Pedersen.. ............. 281
- Sur le réglage des circuits, de charge dans les • installations de télégraphie sans fil à courant continu haute tension avec' interrupteur tournant, — MM..- Girardeau et
- liéthenod.................................... 3o5
- Une abaque pottr le calcul des longueurs d’onde.-
- Ecoles............r.......-1.... . 3pg
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- /
- Éclairage.
- Progrès récents dans l’éclairage électrique des
- wagons de chemin de fer. — C. Lanphier. 11 Eclairage des façades de magasins par projecteurs
- électriques.............................. i5
- Lampes à filament de tungstène et atmosphère de gaz inerte. — I)v A. Girani et Dr A.-R, Meyer....................................... 44
- Nouvelle lampe à incandescence à grande puissance.
- E.-A. Gimingham et S. R. Milliard,...... 4a
- Détermination d’un éclairage rationnel. — M. Leblanc fils.............................. 121
- L’arc électrique dans les vapeurs et les gaz sous
- faibles pressions. — IP.-A. Darrah.... 154
- Mesures et Essais.
- Note sur les travaux du Bureau of Standards des
- États-Unis dans le domaine de l’électricité. 117 Propriétés magnétiques de quelques alliages de fer
- fondu dans le vide. —Trygne J). Yensen. 118 Description d’un électromèlre de très grande sensibilité. — Parson.................................. 187
- Production des oscillations amorties. — Leslie
- O. Heath................... . :.......... i58
- La perméabilité du fer aux fréquences élevées. —
- R. Jouaust....................... 207, a3G
- L’essai des substances magnétiques. —A. Campbell et W. Uye....................................
- Législation,
- Surveillance et vérification des installations intérieures chez les abonnés des Compagnies ou Sociétés de distribution d’énergie électrique. — Droits des abonnés. — J. de
- Rigney..................................... 3a
- Venté par une Compagnie de tramways des excédents d’énergie à une Compagnie de Gaz
- et d’Electricité. — P. Bougault.......... g.1)
- Ce qui est permis, ce qui est défendu à une Société scientifique en fait d’entreprises commer-riales, —P. Bougault................................. 112
- Un distributeur d’électricité peut-il produire à la faillite de son abonné pour avoir des dommages-intérêts ? — P. BougauU.................... i5i
- Une série d’accidents attribués il l’électricité. —
- P. BougauU................................. aoS
- Polices exceptionnelles et cahier des charges ;
- conflit entre abonné et distributeur. —
- P. Bougault.............................. 2fio
- Le projet de loi sur les bénéfices exceptionnels réalisés pendant la guerre, devant la Chambre des Députés................................ 297
- Échcs de la Guerre.
- La situation économique de l'industrie électrique
- allemande en 191!».......................... i3g
- La protection de la propriété industrielle et la
- guerre.................................... 1G '»
- La mobilisation du cuivre en Allemagne............. u4o
- Les exportations françaises de matériel électrique. 264
- Les achats allemands aux Etats-Unis............. 264
- Les chances du commerce des Etats-Unis sur les
- marchés du Nouveau Monde............... 287
- Divers.
- L’anglais tel qu’on le parle... en électricité. —
- A. Blondel............................. 20
- Prix de l’Académie clés Sciences......... 22
- Nominations..................................... 22
- Combustion des mélanges gazeux explosifs par les
- étincelles. — /.-/). Morgan............. i63
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Poêles électriques Oerlikon
- Notoj .idustrielles.
- Gg
- Aiguillage automatique pour chemins de fer et
- tramways électriques..................... i39
- Bibliographie.
- Les méthodes allemandes d’expansion économique. j A j '6 du Bureau des lotxgitudes............. .9,
- —//. Hanse"....................... . . . 1C6 | y 6 *
- * Nécrologie.
- Adolphe Greiner............................... I
- Brevets d’invention.................................................................... *3, 47, 167, u88
- Renseignements commerciaux
- a4, 48, «44? >68
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-
-
-
- TABLE DES NOMS D'AUTEURS
- PREMIER TRIMESTRE 1916
- A
- Aste (M. d’). — Note sur l’échaufFement des appareils électriques en service courant...... 169
- Puissance et capacité thermique des moteurs
- de traction................................. 2a5
- Austin (H.-P.)..— Câbles électriques pour réseaux
- souterrains................................. 137
- B
- Baudry (A.). — La transmission de l’écriture à
- distance par le télautographe............... 77
- Bbard (J.-R.). — Etude des systèmes de distribution à haute tension............................. 273
- Bêla. Gati. — Étude de transmission transocéanique rapide. ................................... 67
- Billieux (O.). — Étude sur les vibrations des
- machines dynamo-électriques........ 49» 73
- Blondel (A.). — L’anglais tel qu’on le parle... en
- électricité.............................. 20
- Boucault (P.). — Vente par une Compagnie de tramways des excédents d’énergie à une
- Compagnie de gaz et d’électricité........ 95,
- Ce qui est permis, ce qui est défendu à une Société scientifiqne en fait d’entreprises
- commerciales.........................•.. . 112
- Un distributeur d’électricité peut-il produire à la faillite de son abonné pour avoir des
- dommages-intérêts?...................... i5i
- Une série d’accidents attribués à l’électricité. 206 Polices exceptionnelles et cahiers des
- charges; conflit entre abonné et distri-
- buteur................................... 25o
- Le projet de loi sur les bénéfices exceptionnels réalisés pendant la guerre devant la Chambre des Députés........................ 297
- Bouthillon (L.) et Blondel (A.). — Sur l’application à la télégraphie sans fil à étincelles du procédé de charge des condensateurs au moyen des dynamos à force électromotrice constante en combinaison avec un éclateur tournant............................... 16
- C
- Cahen*(M.-L.). — Résultats obtenus en France par
- l’emploi des lignes pupinisées.... 278, 3o8
- Campanakis (F.). — Variation de la capacité des
- rhéostats en fonction du courant......... 197
- Campbell (A.) et Dïe (W.). — L’essai des substances
- magnétiques............................. 211
- Corbino (O.-M.) et Trauacgiii (G.-C.). — Le fonctionnement de la bobine de RuhmkoriT avec l’interrupteur électrolytique................ 3o4
- D
- Darraii (W.-A.). — L’arc électrique dans les
- vapeurs et les gaz sous faibles pressions. 154 De.tust (J.). — Sur le tracé des aubes d’une turbine hydraulique dans laquelle la pression décroît linéairement le long des trajeo
- toires relatives des filets liquides.. 225
- Devaux-Cuarbonnel. —Le. télégraphe et la traction
- monophasée...............217, 241, 265, 289
- Du Bois (M.). — La houille blanche et la guerre.. 1
- La houille blanche et les contributions.^... 97
- L’aménagement rationnel des chutes d’eau. 145 La houille blanche et les déchets d’énergie. ig3 Dyk (W.). — Voir Campbell......... .............. 211
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- E
- Ecoles. — Une abaque ponr le calcul des longueurs d’onde................................... 3o6
- F
- Kiei.d (A..-B.). — De quelques difficultés dans la construction des générateurs à grande vitesse......................................... 3/j
- G
- Girardf.au et Bethenod. — Sur le réglage des circuits de charge dans les installations de télégraphie sans fil à courant continu haute tension avec interrupteur tournant. 3q5
- Girminçham (E.-A.) et Mullard (S.-R.), — Nouvelle lampe à incandescence à grande
- puissance.............................. 42
- Girault jP.). — Eléments de circuits à courant
- continu ou à flux cpntinu en parallèle. Application à un mode particulier de production de courant continu dans les arbres de dynamos, machines à pôles conséquents. Extension aux moteurs d’induction. . 5g, 83
- Gurkwitch (P.). — La houille blanche en Russie. . i3i
- H
- Hauser (H.). — Les méthodes allemandes d’expan-
- sion économique......................... 166
- H fat (Leslie O.). — Production des oscillations
- . amorties............................... 158
- J
- Jouaust (R.). — La perméabilité du fer aux fréquences élevées............................ 207, 236
- K
- Knox (H.-E.). — Les ascenseurs et installations
- du Woolorlli Building, à New-York...... 216
- L
- Lain (Mc). — Moteurs à cage d'écureuil et
- x moteurs à induit bobiné utilisés dans les
- ascenseurs................................. u3o
- Lanpuier (Q.). — Progrès récents dans l’éclairage
- électrique des wagons de ohemin de fer. . 11
- Leblanc (Maurice, Fils). — Détermination d’un
- éclairage rationnel.................... 121
- M
- Meyer (Df A.-R.). — Voir Pirani.................. 41
- Morgan (J.-D.). — Combustion des mélanges
- gazeux explosifs parles étincelles...... i63
- Mouret (A.). — Sur le débit des déversoirs à mince paroi lorsque la nappe est noyée en dessous et le pied de la nappe recouvert
- par le ressaut. . ...................... i83
- Mullard (S.-R.). — Voir Giminchah................ 4a
- N
- Newbury (F.-D.). — Données expérimentales relatives aux températures acceptables pour les isolants à base de mica............ . . .. 3y
- P
- Parson. — Description d'un électromètre de très
- grande sensibilité....................... 107
- Pedersen (Prof. P.-O.). — Des microphones et des
- contacts microphoniques.................. 281
- Percival (H.-S.). — Localisation des défauts d’isolement par la méthode de la chute de
- tension.............................. 234
- Pestarini. — Méthode pour la détermination des rapports de transformation des transformateurs .................................. 29
- Considérations et diagrammes sur le montage Scott appliqué aux transformateurs
- et aux machines tournantes....... 125, 147
- Pirani (Dr M.) et Meyer (Dr A.-R.). — Lampes à filament de tungstène et atmosphère de gaz inerte................................ 44
- R
- Reyval (J.). — La traction électrique sur les chemins de fer du Midi. Exploitation électrique des lignes de Lourdes à Pierrefitte
- et de Tarbes è Bagnères-de-Bigorre..... 26
- Calcul et construction des barrages...... 53
- Rigney (J. de). — Surveillance et vérification des installations intérieures chez les abonnés des Compagnies ou Sociétés de distribution d’énergie électrique. Droits des abonnés......................................... 3 2
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- S
- Sare (P.). — Électrification de la ligne Phila-delphia-Paoli du Pennsylvania Railroad
- (Etats-Unis)........................;........ 99
- Soucy (J. de). — Une sous-station d'abonné sur le réseau de la Compagnie Parisienne de distribution d’électricité....................... 3
- T
- Tcherdanzoff (J ). — Une nouvelle forme . de diagramme du cercle d’un moteur asyn-
- chrone ................................. 90
- Trabàcciii (G.-C.). — Voir Cohbino (O.-M,). ..... iot\
- w
- NVai.kek (Mii.es). — Formules relatives au calcul
- des machines électriques................. 3oa
- Weed, — 'L’héoric des ondes électriques daus les
- ligues de transmission.............. y 3, n5
- Y
- Yagi (H.). — Production d’oscillations électriques
- non amorties au moyen d’étincelles éteintes. 17 Yensen . (TnvcvE I).). — Propriétés magnétiques de quelques alliages de fer fondus daus le vide................................................ 11S
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